頭の中で文字を想像すると、その通りに文字入力できる脳インプラント技術が開発される

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　脳波や脳の刺激により、脳とコンピューターをつなぐ「ブレイン・コンピューター・インターフェース（BCI）」の技術は急速に発展している。最近ではサルに華麗なゲームプレイをさせることまで可能になった。

　だが本来の目的はサルにゲームをさせることではない。人間にとって実用的なものを開発することだ。たとえば体が不自由な人でもBCIを通じてコンピューターに文字を入力することができれば、素晴らしいだろう。

　『Nature』（5月12日付）に掲載された最新の研究によれば、頭の中で実際に手で文字を書いていることを想像することで、コンピューターに文字入力できるようになったそうだ。

頭の中で文字を手書きすることを想像するという手法

　これまでも脳にチップを埋め込み、ブレイン・コンピューター・インターフェース（BCI）を介してコンピューターに文字を入力することはできた。思考でカーソルを操作し、それによって画面に表示されたキーボードをタイプするのだ。

　しかしこのやり方の場合、カーソルをキーからキーへと移動させなければならないので、入力には時間がかかる。

　それだけでなく、利用者はカーソルの移動を常に意識しつつ、キーを押すタイミングも決めねばならないので、かなりの集中力が必要だ。そもそも操作の学習に時間がかかるという欠点もあった。

　そこで米ハワード・ヒューズ医学研究所などのグループが考案したのが、頭の中で文字を手書きすることで入力するという方法だ。

運動前野にチップを2つ移植

　ペンで文字を書くとき、脳の中には文字を書こうという意図が形成される。

　その意図をうまく拾い上げることができれば、BCIを経由してコンピューターに入力できるかもしれない。だが、残念なことにそのプロセスはあまり解明されていない。

　一方、そうした意図が運動皮質に伝えられて筋肉の動作に変換されるプロセスなら比較的詳しく知られている。

　そこで研究グループは、麻痺で体が動かなくなった患者の「運動前野」にインプラントを2つ移植し、文字を書くために筋肉を動かそうとする意図を検出することにした。

　その上で、被験者に手書きの文字を書いているところを想像してもらい、その最中の神経活動を記録。それをニューラルネットワークに学習させて、神経活動からどんな文字を書こうとしているのか予測できないか試みた。

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毎分90文字の入力が可能に

　その結果、前もって定められた文章なら1分間で90文字（自由記述なら75字）まで入力できるようになったとのこと。

　思考の発生から文字が表示されるまでの時間は0.5秒。エラーの発生率は5%程度でかなり正確だが、自動修正機能を使えばさらに1%にまで下げることができたという。

　カーソル操作式の文字入力の場合、毎分25文字が限界だったので、それに比べれば大きな改善だ。

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いずれはブラインドタッチも可能に

　ただし、このシステムは完成品どころか試作機ですらない。まだまだやるべきことが山積みなのだ。

　たとえば実験に参加した被験者はたった1人なので、ほかの人でもうまく動作してくれるのかわからない。また今回試されたのはシンプルなアルファベットのみで、大文字や数字、句読点といった記号は手付かずのままだ。

　時間が経つとインプラントの挙動が変化するという問題もある。どうやらその原因はインプラントの位置が微妙にズレてくるか、脳組織に傷がついてしまうためであるようだが、そのおかげで1週間に1度は調整し直さなければならないのだ。

　それでも有望な研究結果だ。これまでに比べて大幅に入力速度を上げることができたし、間違いも少ない。

　またこの結果はBCIを利用したブラインドタッチの可能性を示唆してもいる。つまり、手書きを想像するのではなく、普通にキーボードを叩くところを想像するだけで入力できるようになるかもしれないそうだ。

References:Neural implant lets paralyzed person type by imagining writing | Ars Technica/ written by hiroching / edited by parumo

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