Brain-machine Interface

1. 人工知能の最新事例
- Brain Machine Interface 概要 編 -
2018年1月
株式会社Dive into Code
代表取締役 野呂浩良
Tel 03-5459-1808
https://diveintocode.jp/
関連

2. 2Copyright © 2015-2018 Dive into Code Corp. All Rights Reserved.
構成
1. Brain Machine Interface（BMI） とは
2. BMIの歴史
3. BMIの活用事例
4. BMIの課題
5. Appendix

3. 3Copyright © 2015-2018 Dive into Code Corp. All Rights Reserved.
BMIとは、「脳と機械のインタフェース」のこと。脳を活用することを
目的としたニューロテクノロジーの一種。
Brain Machine Interface とは
脳書き込み 読み出し
解剖学
分子生物学 薬理学
生理学
心理学 行動学
情報科学
※周辺の学問

4. 4Copyright © 2015-2018 Dive into Code Corp. All Rights Reserved.
Brain Machine Interface とは
BMIの手法は、2つに大別される。脳内に手術でセンサーを埋め込
む侵襲型と手術はせずに脳外に装着する非侵襲型。
侵襲型 非 侵襲型
脳内に
埋め込み
脳外の被り物など

5. 5Copyright © 2015-2018 Dive into Code Corp. All Rights Reserved.
NIRS：近赤外光で頭皮上から脳の活動を地図に見
立ててマッピングする記録法
脳磁図：脳の活動によって生じる磁場を超電導量子
干渉計で計測する記録法
Brain Machine Interface とは
侵襲型と非侵襲型には様々な手法がある。各分野ごとに扱う要素
技術が異なるため、専門特化して研究する必要がある。
細胞外記録：神経細胞の周辺に発生する微弱な電
気化学的変化を調べる記録法
皮質脳波：頭蓋内の脳の表面に設置した電極で脳
の電気信号を調べる記録法
脳波：頭皮上などに設置した電極で脳の電気信号を
調べる記録法
fMRI：MRI（核磁気共鳴画像法）を用いて脳の血流動
態反応を調べる記録法

6. 6Copyright © 2015-2018 Dive into Code Corp. All Rights Reserved.
BMIの歴史
脳を理解するための研究ニューロサイエンスを元にして、90年代
からサルによる動物実験がはじまる。
1990 2000 20202010
サルの脳活動記録（侵襲型）
によるロボットアームの制御実
験に成功
2013年、アメリカにてブレーンイニ
シアチブ（脳のアポロ計画）がはじ
まる
1969年サルによる動物
実験
ヒトの臨床応用（侵襲型）が開
始。四肢麻痺患者の脳活動記
録によるコンピュータカーソル
の制御に成功

7. 7Copyright © 2015-2018 Dive into Code Corp. All Rights Reserved.
BMIの活用事例
ALS 筋萎縮性側索硬化症 患者の生活支援 / 大阪大学（実験期
間：3週間）。頭蓋内の脳表面に直接電極を設置して計測。
「念じて動かす技術」BMI 難病治療の現場に広がる より
https://style.nikkei.com/article/DGXKZO12499470T00C17A2TZQ001?channel=DF130120166089
侵襲型センサー設置 PCで意思表示無線通信
こんにちは。
受信器

8. 8Copyright © 2015-2018 Dive into Code Corp. All Rights Reserved.
BMIの活用事例
強迫性障がいと治療への活用 / ATR。脳波から発症パターンを
割り出して対処する。
正常 発症パターン
脳波による自己認識をすることで発症を予防
汚れた部屋の写真

9. 9Copyright © 2015-2018 Dive into Code Corp. All Rights Reserved.
「・・・BMIは今のところあまり使い道がないんです。義手や義足を動かすのなら、
脳でなくとも筋電図による筋肉からの情報で十分コントロールができますし、アイ
トラッキングで文字入力をやるような技術もある。それらの手段に比べると、BMI
でわざわざ手術をして脳に異物を埋め込むほどのベネフィットがないし、身体の
中に埋まっている機械をケアするメンテナンスも難しい。さらに、本気でBMIを実
用化するなら、人の一生を確実に支えることを前提に取り組まなければなりませ
んが、それも難題です。結局、大層なBMIデバイスを開発しても用途がないという
のが現状で、今のところはVRやSRの方に可能性があるのでは、というのが僕の
見解です。とはいえ、例えば50年後、100年後といった長いスパンで考えればBMI
にも可能性があるでしょう。・・・」
VRコンソーシアムの代表理事を務める藤井直敬氏
引用元：VR、AR、BMI、IoA…、脳とデジタルの新しい関係に迫る～理化学研究所 藤井直敬
氏 https://dentsu-ho.com/articles/3805
BMIの課題
BMIの課題

10. 10Copyright © 2015-2018 Dive into Code Corp. All Rights Reserved.
参考文献
THE BRAIN INITIATIVE
http://www.braininitiative.org/
Amputees can learn to control a robotic arm with their minds
https://www.uchicagomedicine.org/neurosciences-articles/amputees-can-learn
-to-control-a-robotic-arm-with-their-minds
神経補綴システムを使ってヒトが行うカーソル制御でこれまでで最高の成績が得
られた
https://www.natureasia.com/ja-jp/nm/pr-highlights/10230
ブレイン マシン インタフェースの 現状と将来
http://www.journal.ieice.org/conts/kaishi_wadainokiji/2008/200812.pdf
Appendix