ブレインマシーンインターフェース(BMI)

 BMIとは、Brain Machine Interfaceの略で、脳と機械を直接接続し、思考や意図に基づく情報の伝達や操作を可能にする技術です。
 本記事では、BMIの分類や、最先端のBMIの事例について紹介します。

用語の概要

 BMIとは、Brain Machine Interfaceの略で、脳と機械を接続する技術で、脳波や神経信号を読み取り、それを機械で扱える形に変換することや、目や耳等の器官を介することなく、機械から脳へ情報を伝えることを実現するものです。BMIはブレインテックの一分野であるとともに、ブレインテックにおけるさまざまな商品やサービスで利用される重要な要素でもあります。
 当初、BMIの多くは身体に障がいを持つ人のために開発され、失った視覚等の機能をBMIで代替することを目的としていました。しかし、現在は健常者も含め、人間の持つ身体機能や脳機能を高度化することまでを見据えた研究開発が行われています。

BMIの分類

 BMIは、侵襲型と非侵襲型の2種類に大きく分けることができます。侵襲とは、医学用語で、生体の内部環境の恒常性を乱す可能性がある行為とされており、簡単に言えば身体に負担が生じる行為のことを指します。

侵襲型BMI

 侵襲型BMIは、身体に負担が生じる装置を用いて脳情報を計測するBMIのことです。たとえば、脳の内部に電極を刺し、脳内のニューロン(神経細胞)が発する電気信号を計測し、それを解析して情報を取り出す技術があります。高い精度で情報を取得することができますが、脳に電極を刺すための手術が必要であり、脳の内部を傷つけてしまうリスクがあります。

非侵襲型BMI

 非侵襲型BMIは、身体に負担が生じない装置を用いて脳情報を計測するBMIのことです。たとえば、頭皮上にセンサーを配置して脳波を計測する技術があります。脳を傷つけるリスクはほとんどなく、侵襲型BMIと比べて圧倒的に利用しやすいのがメリットですが、取得できる情報量は侵襲型BMIと比べて格段に少なくなります。

図1 非侵襲型BMIのイメージ
(出所)Adobe stock

最先端のBMI

 すでにさまざまなBMIが開発されており、特に非侵襲型BMIは実用化も進んでいます。一方、侵襲型BMIは身体へのリスクが生じるため使用のハードルが高く、現在は医療分野での研究開発が中心となっています。しかしながら、侵襲型BMIの潜在的な可能性は非常に大きく、将来的に人間の生活を大きく変える可能性を秘めています。ここでは、最先端の侵襲型BMIの開発に取り組む企業の例を紹介します。

 Neuralink(ニューラリンク)社は、2016年に実業家のイーロン・マスク氏らによって設立された企業です。本社は米国のサンフランシスコに所在しています。同社は、頭蓋骨に穴を開けて直接電極を刺す機器(BMI)を開発しており、「頭蓋骨の一部をスマートウォッチに置き換えるようなもの」だと説明しています。2022年11月のカンファレンスで開発の進捗状況が報告され、これまで豚やサルを使って実験を進めてきましたが、今後は人間での実験も計画していると明かされました。

図2 Neuralink社が開発している、脳埋め込み用の機器
(出所)Neuralink社のWebサイトより引用(2023年6月23日閲覧)
https://neuralink.com

Synchron

 Synchron(シンクロン)社は、2016年に神経科医のトーマス・オクスリー氏らによって設立された企業です。本社は米国のニューヨークに所在しています。同社は、“Stentrode(ステントロード)”という血管に挿入するタイプのBMIを開発しています。同社のBMIは侵襲的ではありますが、胸等から挿入して脳の血管まで到達させるため、Neuralink社の機器と異なり頭蓋骨に穴を開ける必要がありません。

図3 Synchron社が開発している、血管挿入用の機器
(出所)Synchron社のWebサイトより引用(2023年6月23日閲覧)
https://synchron.com/technology

 現在、ChatGPTによって、これまでのウェブ検索や簡単な作業のインターフェースが、コマンドの入力やメニューのクリックから、やりたい事を自然な文章で入力する形に変わる可能性が見えてきました。

 このBMIによって、インターフェースが「思う事」に進化する日も、そう遠くはないのかもしれません。