AR、XR、ブレインインターフェース

研究者がAIを利用して脳波で電気車椅子を動かす技術を開発

mm
公開日
更新日
Unite.AI を Google の優先ソースに追加

電動車椅子に腰を下ろすとすぐ、研究者たちは電極の付いたヘルメットを私の頭に載せた。電極は頭皮に食い込み、研究者が調整を続けると、ヘルメットにつながったノートパソコンが私の脳から信号を受信し始めた。

ごく弱い脳波を検出し、そのパターンを人工知能（AI）で認識・予測するため、まず私は画面上のアバターを思考だけで操作する「運動イメージ」の練習を指示された。これが車椅子を動かすための基礎になる。

少し練習すると、左手を握ることを考えるだけでアバターが動くようになった。私がアバターを障害物から遠ざける代わりに近づけるなどの間違いをしても、その指示はAIの予測・推定技術によって上書きされた。AIはすでに私の脳波パターンを認識し、アバターへの次の指示を正確に予測できるようになっていた。

装置を私の脳波で訓練した後、いよいよ思考で電動車椅子を操作した。目を閉じ、脚の上で静止している左手を動かす感覚に集中した。左拳を握るところを想像すると、車椅子は望んだとおり左へ動き始めた。

私は日常生活で車椅子を必要としないが、AIの助けを借りて思考だけで車両を動かした経験は刺激的だった。重い脊髄損傷、多発性硬化症、脳性まひ、ギラン・バレー症候群などを抱える人の生活を改善できる可能性があるからだ。こうした状態では、患者が寝たきりになったり、移動を看護師や家族に頼ったりすることが多い。

科学者は長年、こうした人々が移動能力と身体の自律性を取り戻すための技術を開発してきた。2009年にはトヨタが脳波（EEG）信号で操作できる車椅子を発表した。2023年にはイタリアのパドヴァ大学の研究者が、全身まひの人が脳波で電動車椅子を運転できるブレイン・マシン・インターフェースを開発した。ほかの研究では拡張現実、コンピュータービジョン、オフライン校正も組み合わせている。

これらの技術は重い脊髄・神経疾患を持つ人の移動格差を縮めてきたが、NTT Researchの研究者によれば、なお多くの制約がある。脳波は人によって同じではなく、一人の人生の中でも一定ではないからだ。

NTT Researchはサンフランシスコで開催したUpgrade 2025で、中断した脳波信号を予測して補完するAI技術を披露した。重い神経疾患の患者でも電動車椅子を操作できるようにすることを目指している。

「脳波はさまざまな要因で変動することが知られています。しかし私たちの技術は個人ごとにAIを最適化するため、そのような変動があっても有効性を保てると考えています」

プロジェクトに携わった研究者の興津健吾氏はそう説明した。

脳の電気活動はアルファ、ベータ、ガンマ、デルタ、シータ波として記録されるが、その機能的意味の多くは現在も議論中だ。12～30Hzのベータ波と8～10Hzのミューリズム・アルファ波は運動に関連し、計画された運動や指示された運動を示すと考えられている。

しかし脳波は集団内で一様ではない。認知症やアルツハイマー病などの認知障害がある人では、脳波活動と反応性が低下する。加齢によって電動車椅子を動かせるほど強い脳波を生み出しにくくなる場合もある。ADHD、統合失調症、うつ病などの精神疾患もEEG周波数に影響し得る。

既存の脳波技術だけでは、こうした変動すべてに実用的に追従できない。そこで研究者はAIに期待している。脳波パターンを認識して、想像した身体運動を予測し、不十分または不正確な脳信号を補完する。

「私たちの技術はAIによって継続的に更新されるので、誰に対しても機能します。実際のブレイン・マシン・インターフェース操作中にAI用データを集めることに重点を置いています。利用者はまずアバターを操作し、その後、AIの力で技術が更新されます」

興津氏はこのように述べた。

拳を握ると考えてから車椅子が曲がるまでの反応が比較的速いのは、IOWNと呼ばれる光通信基盤にも支えられている。IOWNは大容量・低遅延のデータ処理を可能にし、電気信号ではなく光信号で情報を伝送して、転送と処理を高速化する。

これらの技術を脳波制御車椅子に統合することは、新技術を活用して、より利用しやすい移動手段を構築する試みである。このプロジェクトは、障害のある人と介護者の双方に、より大きな自由と自律性をもたらし、生活様式を変える可能性がある。

出典と関連リンク

mm

サロメはメデリン生まれのジャーナリストで、Espacio Media Incubatorのシニアリポーターです。歴史と政治の背景を持ち、サロメの仕事は新興技術の社会的関連性を強調しています。彼女はAl Jazeera、Latin America Reports、The Sociableなどに取り上げられています。