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毎日02/15 00:30 ＜神への挑戦＞脳と心に迫る　"気持ち"で機械を動かす
あなたが「テレビで野球が見たい」と思う。と、何もしないのにロボットがテレビのスイッチを入れ、チャンネルを合わせる――。
心が望んだ通りに機械が動く。こんな夢のような話が実現するかもしれない。
脳と人体各部の間には電気信号が走る。脳から出た信号で筋肉が動く。逆に、脳が全身の感覚細胞からの信号を受け取って、視覚、触覚などの感覚が生まれる。夢の実現は、脳と人体各部との間の、この伝達システムをどこまで人為的に操作できるかにかかっている。米デューク大（ノースカロライナ州）のミゲル・ニコレリス準教授（脳神経科学）らは「ラットと水」の実験を行った。レバーを押すとロボットアームが動いて水が出る装置を作る。以下――（１）ラットにレバーを押して水を飲むことを覚えさせる（２）ラットの脳に電極を刺し、レバーを押す時に発生する電気信号を記録する（３）この信号が発生するとアームが自動的に動くようにする。
ラットは最初、レバーを押して水を飲んでいたが、やがてレバーを押そうと思うだけでロボットアームが動くことに気づき、レバーを押さずに水を飲むようになった。
サルを使ったもっとびっくりする実験もある。
サルに食べ物を手でつかんで食べさせ、この時に生じる脳の電気信号を約１０００キロ離れたマサチューセッツ工科大（ＭＩＴ）に送る。すると、ＭＩＴのロボットアームはみごとにサルの手の動きを再現した。
研究が進めば、サルが手を動かそうと考えただけで、アームにものをつかませることができるかもしれない。人間に応用し、人の考えを読み取るロボットができれば、せき髄損傷などで手足を動かせない患者にとって大きな朗報になる。
サルの脳内の信号は脳に刺した２〜４平方ミリの大きさの９６個の電極によってとらえた。「電極は２年間挿入したが、安全性に問題はない。さらに小型化し、動物実験を重ね、人間に応用する臨床試験を申請するつもりだ」とニコレリス準教授は語る。
外部から脳に刺激を与え、筋肉を操作する研究も行われている。
「８」の字型のコイルを頭にあて、東京大医学部の上野照剛教授（脳磁気科学）がスイッチを入れると、教授の左手の人指し指がぴくんと動いた。コイルの電流で生じた磁気が、左手の人指し指の運動をつかさどる神経細胞を刺激したのだ。
刺激時間はわずか１万分の１秒。「８」の字の交点の真下の５ミリ四方の大脳を狙い撃ちできる。コイルを動かして別の場所を刺激すれば、別の筋肉が反応する。次々に刺激する場所を変えていけば、脳のどこがどのような運動機能を担っているかが分かり、精密な「脳の地図」ができるという。
「この程度の磁気の刺激なら脳には問題ない。脳地図ができ、刺激する場所をコンピューターでコントロールできるようになれば、しろうとがピアノでショパンを弾くことも夢ではない」と上野教授は語る。
英レディング大のケビン・ウォーウィック教授はすでにコンピューターと脳を結びつけた研究を進めている。自分の左腕に電気信号を送受信できるシリコンチップを埋め込み、手を上げる動作や痛みなどの感覚に伴って生じる神経の信号をとらえてコンピューターに送信し、記録する。その信号を今度はコンピューターからチップに送り返す。果たして、同じ動作や感覚が再現されるかどうか。
これがうまくいけば、教授は妻にもチップを埋め込み、コンピューターを介して二人の神経を流れる電気信号を交換する計画だ。教授の手を針で刺せば、刺されていない妻まで痛みを感じ、妻が手を動かそうとすると、教授の手も同時に動くかもしれないという。
教授はすでに３年前、自分の左腕にチップ（長さ２３ミリ、直径３ミリ）を埋め込み、自分のいる場所をコンピューターに知らせることに成功した。教授の位置を感知したコンピューターは、教授が近づいたドアを自動的に開き、部屋に入ると照明を点灯させたという。本来の脳からの信号と、チップからの信号が矛盾した時は、どうなるのだろうか。筋肉の動きはおかしくならないか。脳は混乱しないのか。「神経が損傷する可能性があるが、科学的な関心が恐怖をはるかに上回っている。コンピューターの情報を脳に取り込めることができれば、脳の能力は飛躍的に高まるはずだ」教授は確信に満ちた表情で予言した。今年夏、一回り大きなチップを埋め込み、新たな実験をスタートする予定という。
[2001-02-15-00:30]