ブレイン-マシン・インターフェイス(BMI)

ロボット
手足や首に障害があり不自由な生活を強いられている人たちが、心に念じるだけで機器を動かし快適な生活を送ろうという、壮大な試みが実現味を帯びてきました。

これをブレイン-マシン・インターフェイス(BMI)といい、脳波を読み取って機械を自由に動かそうというものです。

ホンダは、2005年より島津製作所、ATRと共同研究を行っていましたが、2009年3月、脳波と脳血流を同時に計測する技術を応用して、頭の中で考える動作を、2足歩行ロボット「アシモ」に代行させる技術を開発しました。

脳波測定は、時間分解能は高いが位置の分解能は低い。

一方脳血流測定は、位置の分解能はあるが時間分解能が低いという特徴があります。

これを利用し、両者の同時測定で時間分解能、位置分解能共に優れた信号の読み取りができるようになりました。

その結果、イメージするだけでロボットを作動することができるようになったのです。

具体的には、ユーザーの頭部にセンサーを装着後、「右手」「左手」「足」「舌」の4つから1つを選び、そのイメージを頭に描きます。

そして脳波と脳血流を同時計測すると、ただちにデータが解析され、ロボットに送られます。

これを受信したロボット「アシモ」が手や足を上げる動作を行なうといった仕組みです。

イメージで操作する

一方、2008年3月、国立身体障害者リハビリテーションセンターの神作憲司室長らは、脳波計とMRI(磁気共鳴画像化装置)を進化させたfMRI(機能的磁気共鳴画像化装置)を使って、自由に家電操作したり、パソコンに文字入力するシステムの開発に成功しました。

このシステムは、小型のカメラとディスプレーの付いた脳波を拾う帽子を頭にかぶります。

そしてテレビやエアコンなどのアイコンが表示されている操作パネルを凝視すると、特定の脳波パターンが脳波計に伝わります。

これをコンピューターが解析して赤外線信号を送信し、思い通りに家電を操作するというものです。

ライト・テレビの点灯、消灯、音量調整、チャンネル変更、家庭用ロボットの動作(前進・旋回)、ワープロのひらがな入力など実に多機能にわたっています。

また、これまでは生活環境機器の操作やコミュニケーションの補助が中心でしたが、近年、様々な取り組みが行われています。

脳波で運動

そのひとつが、脳波を用いて麻痺した運動機能を回復させようとする試みです。

應義塾大学のBMI研究グループは、腕が麻痺した患者さんに、頭のなかで手を広げる動作を繰り返しイメージしてもらいました。このときに発する脳波の信号で、腕に付けた装置を作動させようというものです。

この訓練を繰り返すことで、麻痺した腕が動くようになり、筋電図にも反応が表れるようになりました。4か月後には脳信号が手の先まで伝わったそうです。

BMIの今後の展開としては、コマーシャルなどの商業活動に利用する道が模索されています。

と同時に、将来BMIが進歩すれば、脳波で相手の気持ちが読み取られ、犯罪に使われる危険性が出てくるのではないかと危惧されます。

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