人工眼球
本物の眼球をしのぐ人工眼球 image by: @MikeWehner

 これまで、SFの中でしか語られて来なかった各種のサイボーグ技術が現実の物となりつつある。人工心臓、筋電義手、人工内耳などの開発が進む中、実際の人間の眼球の性能をしのぐほどの高性能な人口眼球が開発中だそうだ。

 その人工眼球は、人間の眼球の構造をベースにしており、光に対する感度は本物に匹敵するという。反応速度ならすでに本物を凌駕しており、視力の点でもそれを上回るポテンシャルを秘めている。


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網膜の構造をモデルにした人工眼球


 この人工眼球を開発しているのは、香港科学技術大学のファン・ジヨン氏率いる研究チームだ。将来的には、義眼として使ったり、ヒト型ロボットに応用したりできると語る。

 人間の目に備わった広い視野と高い解像度は、眼球の裏側にあるドームのような形をした網膜のおかげだ。

 ジヨン氏らが網膜の構造をベースに作った人工網膜には、湾曲した酸化アルミ膜に、「ペロブスキー石」という感光素材で作られたナノセンサーが釘のように打ち付けられている。

 人工網膜には配線がつながれ、これを経由してセンサーの情報が外部の処理回路へと伝えられる。ちょうど視神経が眼球からの信号を脳に伝えるのと同じだ。

3_e
H. Jiang/Nature 2020

光感度は同等、反応速度は本物を凌駕


 開発された人工眼球の光に対する感度は、人間の眼球と同等なので、普通の人が見通せる程度の暗闇ならきちんと機能してくれる。

 さらに光の変化を検出する速度は30〜40ミリ秒――これは40〜150ミリ秒かかる人間を凌駕している。

 一方、視野の広さは100度なので、150度の人間には今のところ敵わない。それでもよくあるイメージセンサーが70度であることを考えれば、ずいぶんマシだ。


理論上は圧倒的な解像度を実現可能


 またあくまで理論上ではあるものの、人工眼球は本物よりもずっと高い解像度を実現できるポテンシャルを秘めている。

 そこに搭載される光センサーは1平方センチあたり4億6000万個。人間の網膜内にある光を感じる細胞が1000万個だから、量の点では圧倒的に上回っているのだ。

 ただし、この光センサーの性能をフルにはっきするためには、各センサーの情報を個別に扱えなければならない。

 現時点では、そこに接続される配線の太さは1ミリもある。したがって、センサーすべてに配線をつなぐことはできない。せいぜい100本もつないで、100ピクセルの映像を得られるくらいであるそうだ。

この研究は『Nature』(5月20日付)に掲載された。
A biomimetic eye with a hemispherical perovskite nanowire array retina | Nature
https://www.nature.com/articles/d41586-020-01420-7

References: BGR/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 09:24
  • ID:7smk9ZVT0 #

その費用、600万ドル

2

2. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 09:29
  • ID:rDKqRwIK0 #

VR酔いとかと同じで眼球酔いとか起きそう

3

3. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 09:35
  • ID:Ac9nczdl0 #

これはこれで意味はありそうだけど、生体の神経とどうやって接続するかという問題があるからな…

4

4. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 09:35
  • ID:Ee.AfmNq0 #

機械化よりiPSで眼球作る方が速そう、機械化できるなら眼球サイズでなくVRのHMDサイズでも凄い事

5

5. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 09:53
  • ID:04Hd7LrF0 #

※1 600万ドルの男&バイオニックジェミー

6

6. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 09:58
  • ID:f.ikKJdb0 #

開発費に目玉が飛び出る

7

7. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 10:08
  • ID:.bgUCtJa0 #

30年後は全盲の人に移植して視力が10.0になるなんてこともあるかも知れない

8

8. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 10:14
  • ID:hBr7gM8J0 #

どうせ機械で作るならサイボーグ009の003並みの高性能な眼にして欲しいな
五感全部とも思ったが耳と鼻は常人の何十倍とか結構キツいかもしれん
舌も常人の何十倍の感度とかひょっとしたら蒙古タンメン中本とか食った日にゃ、のたうち回って病院に搬送されるかもな🍜(ーー;)
俺は辛いの全然ダメだけど🙅

9

9. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 10:25
  • ID:xtQj.OPI0 #

これはいわゆる義眼として開発されてるのかな?
それとも機械用のカメラアイの開発なのかな。後者だけなら実用化は早そうだね

10

10. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 11:18
  • ID:zWHHkFhS0 #

人間の脳が現在の眼球と遜色なく受け取れる信号を発信できるようになってから来てください
人間に搭載できなければ4Kカメラを自慢してるのと何も変わりませんぞ
あ、サイズや形状はゴテゴテしてて良いですからな、サイバーパンクにお願いしますぞ

11

11. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 11:19
  • ID:wjopgroz0 #

車に付けよーぜ

12

12. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 11:21
  • ID:ote.ew9M0 #

カメラやると分かるけど人間の眼は恐ろしく高性能。
脳という統合ソフトウェアもあって暗所から日向、広角から望遠まで瞬時に反応する。

どうせなら人間の眼球を模倣するだけじゃなく紫外線や赤外線、超短波とか視覚化できるようにしたら面白いかもね。

13

13. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 11:26
  • ID:ot199bTP0 #

こうやってその内009みたいなサイボーグが現実のものになっていくんだろうな

14

14. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 11:30
  • ID:RHaGi.Iu0 #

顕微鏡常時目につけてるみたいになるのか

15

15. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 11:34
  • ID:iq7vznZG0 #

そういや「ブレードランナー」で人工の眼球を作っていたのは中国系だったな。

16

16. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 11:54
  • ID:rKG2eQzJ0 #

この神経の束見ると逆にコレが小さく収まってる動物の体ってホント良く出来てるなと思う

17

17. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 12:05
  • ID:COhWN0UW0 #

目は無いと不都合が多いパーツなのに替えが効かないので
生体でもメカでもいいので頑張って代替品を作ってほしいと思う

18

18. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 12:06
  • ID:4VS3bef10 #

歯の治療()って 削って異物入れて数年後に更に削って金銀をセメント接着 1世紀変わらん

世にipsの有効性が知れ渡って10年20年経つが これが50年60年経てば角膜の一つくらいは実用化されるんかの?

東北地方でSuicaが今後もずっと使えないように 近付けば遠のく逃げ水、夢幻なのだろう

19

19. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 12:13
  • ID:9A2OHhcQ0 #

結局ワイヤーが太くなりすぎて全然繋げないってオチやん
やっぱ生物の体ってすごいのね

20

20. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 12:15
  • ID:iV8Vvb4G0 #

高性能にすると次はサイズや発熱の問題が出てくる
でも人よりも高性能な眼球なら、もはや人に付ける意味はないのかもね

21

21. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 12:21
  • ID:CkmRn6uL0 #

盲点なんて要らなかった

22

22. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 12:24
  • ID:U2VtQZTO0 #

あえて眼窩に収める形にしなくても、ゴーグルみたいに体外に出す方法もあるよな。
そう考えると、やりようによっては人間を超えられるかも。

23

23. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 12:28
  • ID:QEOfwOCr0 #

※1
でも……それ手足も含めての費用でしょう?

24

24. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 12:29
  • ID:ExOJZ8vF0 #

人体パーツとの置換も目標の1つにはなるんだろうけど
人工知能に接続して心理学やら工学やらへ研究が
展開していくのも面白いと思う

25

25. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 12:57
  • ID:kf.aBDr50 #

そのうち攻殻機動隊みたいに身体を機械化するのが当たり前になったりして…。

26

26.

  • 2020年05月27日 13:04
  • ID:7...CJOB0 #
27

27.

  • 2020年05月27日 13:09
  • ID:7...CJOB0 #
28

28. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 13:55
  • ID:4VS3bef10 #

人類が初めてロケットを打ち上げて、その十年以内に月面着陸してバギーを走らせた。ライトフライヤー1号が初めて飛行してから僅か80年内の偉業である。

天才・手塚博士は原子炉内蔵の10万ps飛行機能付きAndroidの誕生の物語を2003年4月7日と設定した。

20世期最高の名作映画 BTTFでは 2015年の近未来では車は地上の道を走る必要は無かった。

……儂は今、新聞配達の仕事に就いている。本田カブに乗り、雨雪を浴び、寒さに凍え、チューブタイヤを気遣いながら、一枚一枚この老いた右腕で投函して居る。このスタイルは上野に上京した1972年から半世紀、全く変わっていない。コロナ世代の孫が継ぐこれからも、きっと変わる事は無い……

29

29. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 14:02
  • ID:Z7gi8ziJ0 #

人工の眼球てのと、香港(アジアな景色)で、
ブレードランナーにでてくるレプリカントの目作ってるじいさん思い出した

30

30. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 14:15
  • ID:aP8XIa930 #

どうせ機械式の奴付けるなら自分で選びたいな
ロボコップのスリット風のゴーグルとか押井守のケルベロス風の眼鏡とか色々
俺はスコープドッグのターレット式レンズがいい🔃 美人が視界に入ったらカシャ!カシャ!と切り替えて超高画素で観賞 👩(📷ー;)

31

31.

  • 2020年05月27日 15:04
  • ID:f4apkONn0 #
32

32. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 15:09
  • ID:0l3uJ3TO0 #

※8
高性能な目でうっかりGとか見ちゃうと悶絶するから
並みの目で十分です…

33

33. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 15:29
  • ID:xi3TrL9X0 #

厨二心くすぐられるけど、見たくないものまで見えそう

34

34. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 16:15
  • ID:f.ikKJdb0 #

※5
税金返せ!

35

35. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 16:46
  • ID:hwOM8XuF0 #

>>25
培養より機械化のほうが早いかもねえ

36

36. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 16:52
  • ID:X2k2jTTk0 #

フォールアウトのロボブレインの眼そっくりだな

37

37.

  • 2020年05月27日 17:06
  • ID:f.ikKJdb0 #
38

38. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 17:26
  • ID:S9q5R3sg0 #

>>7
そしてその内「俺の目を盗みやがったなぁ!?」ってな事が起きる

39

39. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 17:29
  • ID:S9q5R3sg0 #

>>3
その実験は既に脳に直接電極付けてロボットアーム動かしたりしてるよ
目もこの記事の物より劣るけど機械義眼の実験は成功例もあるし、なんとかなると思うよ

40

40. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 17:31
  • ID:S9q5R3sg0 #

>>9
機械用の目なら虫を参考にした方が高機能だろうし、前者じゃないかな?

41

41. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 17:35
  • ID:S9q5R3sg0 #

>>12
それだと脳の方をどうにかする必要が有るだろうね
実際、人間の眼球自体は赤外線にも紫外線にも反応してるらしいけど脳が不要な情報(処理機能が無い)としてカットしてるらしいし

42

42. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 18:13
  • ID:MJwyoxXO0 #

手足を高性能の義手義足に出来る時代を待ってます

43

43. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 20:02
  • ID:ohVo2XbH0 #

未来人がこれを有機ドローンにつけて海に放したわけよ。
現代人からはイカって呼ばれてるらしい

44

44. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 21:24
  • ID:LR2Iyipi0 #

どんなに高くつこうと必要な人は手に入れたいだろうし
目や手足込みで完成するものが部屋サイズの巨大な装置になってしまおうと
その部屋の中にいる全盲で寝たきりの人が
自分自身を介護するツールとして使うことができるなら作る意義はある気がする

45

45. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 22:50
  • ID:uy6QQl3i0 #

左に神の眼を持つ男、俺の名は・・・ゴクウ。

46

46. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 22:54
  • ID:pm8g1Rzz0 #

右眼が弱視だから取り替えたら生活が楽になりそう。ちょっと試してみたいなー。

47

47. 匿名処理班

  • 2020年05月27日 23:16
  • ID:mdcnTtjq0 #

※30
おまわりさん、あの人です。

48

48. 匿名処理班

  • 2020年05月28日 00:42
  • ID:wyGO1Huj0 #

ブレードランナーでI only do eyesって言ってたおじいさん思い出した

49

49. 匿名処理班

  • 2020年05月28日 06:22
  • ID:0ELr9gpa0 #

>>39
その「なんとかなる」までがどうしようって話じゃないか?考えてるほど単純ではないだろうし、時間も技術も必要だ。まだまだ掛かるだろうな

50

50. 匿名処理班

  • 2020年05月28日 07:24
  • ID:pgqI6y1s0 #

人工の眼球が完成しても人間の視神経と繋ぐのが難題
視神経の神経線維は約100万本もある
人間の網膜を活かして水晶体や虹彩を機械化する方が現実的

51

51. 匿名処理班

  • 2020年05月28日 07:31
  • ID:TWNap4y00 #

※34 欧米かっ!

52

52.

  • 2020年05月28日 11:56
  • ID:ChUDEuZ60 #
53

53. 匿名処理班

  • 2020年05月28日 11:57
  • ID:ChUDEuZ60 #

>>40
複眼って精度悪いぞ
地上生活した節足動物最大の敗因でもあるし

54

54. 匿名処理班

  • 2020年05月28日 11:58
  • ID:k9hPAjv70 #

※8
003の能力には透視もあるので、いろいろ活用(意味深)されそうな気がひしひしと…

55

55. 匿名処理班

  • 2020年05月28日 12:07
  • ID:1QwDvxFG0 #

写輪眼ほしい

56

56. 匿名処理班

  • 2020年05月28日 16:12
  • ID:K8IZYBKw0 #

実際問題として今の人の目で知覚できない物が見えたとして脳が処理しきれるのかが凄く気になる

57

57. 匿名処理班

  • 2020年05月28日 22:34
  • ID:sXin2ZL80 #

目って、現行のハイエンドプロカメラでも再現できないレベルの映像をとらえる超高性能パーツなんだけど、その辺はどうなんだろうか?

58

58. 匿名処理班

  • 2020年05月29日 13:47
  • ID:LgeUXjwI0 #

攻殻機動隊の世界初遠いなあ。
人間の各部位の代替の難易度は場所によっては想像すらできないほど難しい。
逆に代替できてる部位もあるし、そのうち義体は出来るのかな。

59

59. 匿名処理班

  • 2020年05月29日 15:26
  • ID:J.kbKn2s0 #

『銀河英雄伝説』のオーベルシュタインのように、遺伝的要因で視力を失った人々も視覚を得ることが出来るようになるかもしれない。

60

60. 匿名処理班

  • 2020年05月30日 01:30
  • ID:bJt1HX4O0 #

>>12
写真を撮ると本当に人間の目ってすごい高性能だなと感じるよ
夜景でも暗がりの部屋からのぞく明るい外でも、この目ではこんなによく見えているのにカメラを通すとなんにも写らない!
カメラもちゃんとあれこれ設定すれば写るだろうけど、自前の目は何も指示しなくてもちゃんと見せてくれるもの

61

61. 匿名処理班

  • 2020年05月31日 00:25
  • ID:qkf.Cy2n0 #

おーどんどん攻殻機動隊の世界に近づいていく・・・

62

62. 匿名処理班

  • 2020年06月01日 14:34
  • ID:sF86lPJ60 #

攻殻機動隊の世界みたいでワクワクするね

63

63. 匿名処理班

  • 2020年06月04日 20:19
  • ID:2BUXbHSp0 #

>>6
上手い笑笑

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