ペガサス社のニューラリンクへの出資検討　ニューラリンクとは？BCIにはどのような用途があるのか？

この記事で分かること

ペガサス社のニューラリンクへの出資検討

　グローバル企業や投資家と連携し、有望なスタートアップに投資を行っているベンチャーキャピタルであるペガサス・テック・ベンチャーズがニューラリンクへの出資を検討していることがニュースになっています。

　https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00753576

　ニューラリンクは脳にチップを埋め込み、脳信号で外部機器を操作するBCI（ブレイン・コンピューター・インターフェース）を開発です。

ニューラリンクとはどんな会社か

　ニューラリンク (Neuralink Corporation) は、2016年にイーロン・マスク氏らが共同設立したアメリカのニューロテクノロジー企業です。

事業内容

• ブレイン・コンピューター・インターフェース（BCI）の開発: 脳に埋め込む小型インプラントと、それを埋め込むための専用ロボット「ミシンのような」機器の開発を行っています。このインプラントは、Bluetoothを介して脳と外部コンピューターとの通信を可能にします。
• 脳信号の読み取りと外部機器の操作: 脳の電気信号を読み取り、それを外部のコンピューターやデバイスの操作に利用する技術の開発を進めています。

目的

• 病気の治療と機能回復:
  • 重度の麻痺患者のコミュニケーション能力回復（思考だけでカーソルを動かしたり、タイピングしたりする）
  • 視覚障害者の視覚支援
  • 脊髄損傷による歩行支援
  • ALS（筋萎縮性側索硬化症）などの重度の変性疾患を持つ患者の支援
• 人間とAIの融合（長期的ビジョン）: イーロン・マスク氏は、将来的には人間と人工知能（AI）を融合させ、人間の認知能力を向上させることを目指しているとされています。

これまでの進捗

• 2020年には、米国食品医薬品局（FDA）の画期的機器プログラムの認定を受け、限定的ながらヒトでの臨床試験が可能になりました。
• 2024年には、初めて人間に脳内チップの埋め込みを実施したと発表しており、術後の経過は順調で、神経細胞の活動を順調に検知しているとのことです。

　ニューラリンクは、脳とコンピューターを直接つなぐことで、これまでの治療法では難しかった疾患の克服や、人間の能力の拡張を目指す革新的な企業として注目されています。しかし、その技術は侵襲的な脳手術を伴うため、倫理的な側面や安全性の確保についても議論が続いています。

どうやって脳の電気信号を読み取り、外部の送るのか

　ニューラリンクが脳の電気信号を読み取り、それを外部のコンピューターに送る仕組みは、以下のステップで構成されています。

信号の取得（Signal Acquisition）

• 極細の電極（スレッド）の埋め込み: ニューラリンクのデバイス「Link（リンク）」は、非常に細い柔軟な「スレッド」と呼ばれる電極を多数（例えば1024個）備えています。このスレッドは、ロボットによる精密な手術によって、脳の特定の領域（運動皮質など）に直接埋め込まれます。
• ニューロンの活動の記録: 脳内の神経細胞（ニューロン）は、思考や行動の際に微弱な電気信号（活動電位）を発します。埋め込まれた電極は、このニューロンの発する電気信号を直接、高精度で捕捉します。従来の非侵襲的な脳波計（頭皮に電極を貼るタイプ）に比べて、より詳細でクリアな信号を読み取ることができます。

信号の処理とデジタル化（Signal Processing & Digitization）

• 増幅とノイズ除去: 読み取られた電気信号は非常に微弱なため、Linkデバイス内のカスタム設計されたチップによって増幅されます。同時に、不要なノイズを除去する処理も行われます。
• アナログからデジタルへの変換: 増幅されたアナログ信号は、コンピューターで処理できるようにデジタル信号に変換されます。

データ送信（Data Transmission）

• 無線送信（Bluetooth）： デジタル化された脳信号は、Linkデバイスから外部のコンピューターやスマートフォン、タブレットなどの受信デバイスに無線（Bluetooth）で送信されます。このワイヤレス接続により、患者はケーブルに縛られることなく、日常生活を送ることができます。

信号の解読と変換（Signal Decoding & Translation）

• 機械学習アルゴリズム: 受信デバイス側のコンピューターでは、ニューラリンクのアプリケーションが動作し、機械学習アルゴリズムやニューラルデコーディングモデルを使用して、受信した脳信号を解析・解読します。
• コマンドへの変換: 例えば、患者が「カーソルを右に動かす」と意図した場合、その際の脳信号パターンを学習済みモデルが認識し、それを「カーソルを右に動かす」というコンピューターへのコマンドに変換します。これにより、思考だけでコンピューターのカーソルを動かしたり、文字を入力したりすることが可能になります。

　このように、ニューラリンクは、脳内に直接電極を埋め込むことで高精度な脳信号を直接取得し、それをデジタル化して無線で外部デバイスに送信、さらに高度なアルゴリズムで解読することで、人間の思考をコンピューターの操作に変換するシステムを構築しています。

ニューラリンクの技術の課題は何か

　ニューラリンクの技術が抱える主な課題は、多岐にわたります。

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技術的課題

• 長期的な耐久性: 脳内に埋め込まれた電極やデバイスが、生体内で長期間にわたって安定して機能し続けるかどうかが重要です。体内の環境は厳しく、インプラントの劣化や故障のリスクが懸念されます。
• 信号の安定性と精度: 脳信号の読み取り精度を維持し、時間の経過とともに信号が劣化しないようにする必要があります。脳の活動は常に変化するため、その変化に対応できる高度なアルゴリズムと、安定した信号取得が求められます。
• 無線通信の効率性: 脳内から外部へのデータ転送は無線で行われますが、大量の脳信号を低遅延かつ安定して転送するための効率的な無線通信技術の確立が必要です。
• デバイスの小型化と消費電力: 脳に埋め込むデバイスは、できる限り小型で軽量であることが望まれます。また、バッテリー寿命も重要であり、頻繁な充電が必要となると患者の負担が大きくなります。

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医学的・安全性に関する課題

• 手術のリスク: 脳への外科手術は常にリスクを伴います。感染症、出血、脳組織への損傷などの合併症のリスクを最小限に抑える必要があります。
• 生体適合性: 埋め込まれた材料が体内で拒絶反応を起こしたり、炎症を引き起こしたりしないように、生体適合性の高い素材を使用する必要があります。長期的な生体反応の監視も不可欠です。
• 脳への影響: デバイスの長期的な埋め込みが、脳の機能や健康にどのような影響を与えるかについては、さらなる研究と検証が必要です。
• ハッキングのリスク: 脳と直接つながるデバイスであるため、サイバーセキュリティの観点からハッキングやデータ漏洩のリスクも考慮し、厳重な対策が求められます。

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倫理的・社会的課題

• プライバシーとデータセキュリティ: 脳の活動に関するデータは非常に個人的な情報であり、そのプライバシー保護は極めて重要です。データの収集、保存、利用に関する厳格な規制とセキュリティ対策が必要です。
• 同意と自己決定権: 患者が脳へのインプラント手術を受ける際の十分なインフォームドコンセント（説明と同意）が確保されるか、また、患者の自己決定権が尊重されるかが問われます。
• 公平なアクセス: 高度な医療技術は高額になる傾向があり、経済的な格差によってこの技術へのアクセスが制限される可能性があります。技術の恩恵を誰もが受けられるような公平性の確保も課題です。
• 人間の定義と能力拡張: 脳にデバイスを埋め込む技術は、将来的には人間の能力を拡張する可能性を秘めています。これにより、「人間とは何か」という哲学的な問いや、能力の不均衡が社会に与える影響について倫理的な議論が必要となります。
• 責任の所在: デバイスの誤作動やハッキングなどによって問題が生じた場合の責任の所在（開発企業、医師、患者など）も明確にする必要があります。

　これらの課題は、ニューラリンクの技術が広く社会に受け入れられ、安全かつ倫理的に利用されるために、一つ一つ丁寧に取り組んでいく必要があります。