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3164 story

想いでカーソルを動かせ 47

ストーリー by Oliver
サイコミュ 部門より

orukat 曰く、 "asahi.comが伝えるところによると、米アリゾナ州立大の研究チームが「念じるだけでカーソルを操作する」実験に成功したとのこと。実験はサルによって行われたが、大脳皮質の中で腕の動きを司る運動皮質に電極を刺して神経細胞の電気信号を取り出すという、結構イタい方法で行われたようだ。
これまでも同種の試みはあったもののなかなか成功に至らず、今回はサルに立体画像を見せつつトレーニングを行ったのが功を奏したとのことで、いったい技術が進歩したのか、サルの調教技術が進歩したのかよく分からん気もする。
しかしながらこういった技術が本当に確立されれば、義手義足の開発などにも有用という見解には異論のないところだろう。頑張って調教を……もとい、研究を進めて欲しいものだ"

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  • イタいかも (スコア:2, 参考になる)

    by Pooh (4850) on 2002年06月08日 20時14分 (#105035)
    これはScientific American [sciam.com]に出ていた人ですね。でも同業他社としてはHotWired1 [hotwired.co.jp]、HotWired2 [hotwired.co.jp]どこかで見たよーとか思うわけです。
    あと、サルを使う脳科学に人が入って来にくい理由に「サルに芸を仕込む」能力が必須だということがあります。
    そういう意味で、この人達の「今回は立体画像を見せながら学習を重ねるという手法を用いて成功した。」というのはダメトレーナーと自分でいってるようなものですってば。
    どうみても今回のタスクに立体画像は無意味です。

    あと、今回の仕事の意義なんですが、、
    サルは腕の動きとカーソルの関連を覚えています。
    その後、腕をおさえこんでも、サルは自分では腕を動かそうとしているでしょうから(たぶん筋肉に力が入っている)やってることに変化ないですよ。
    外のPCにはいっているモデルのパラメーターがイマイチだったので、最初は思うとおりに動かないのですが、サルの方で学習して「腕にこう力をいれれば」「カーソルはこう動く」ということを覚えて貰っただけではないかと。
    経験のある同業者なら3秒でツッコミを3つぐらいいれたい内容ですが、ウチのボスも新聞ではそんなボロクソなコメントは載せてなかったですね。(紙版アサヒにはコメントがあるのです)
  • 昔小耳に挟んだ事例がある。
    凍傷で鼻の不部分が壊死、そのかわりに額に鼻に近い脂肪の固まりを作って
    手術で移動させた話があるが、問題は元の位置の感覚である。

    鼻を撫でると額の位置に刺激を感じるそうだが1~2ヶ月過ぎると元に戻るそうだ。

    つまり学習機能で修正されるように作られているわけだが不思議
    耳を動かしたり、足の指を開いたりはそうやっているのかな?

    機能として認識すればきっと動かせるに違いない。
    • それを医者は (スコア:1, 参考になる)

      by Anonymous Coward on 2002年06月08日 23時02分 (#105105)
      リハビリといいます。リハビリは新しい神経の接続を自分に納得させる作業です。「こう考えると」「なぜか手のここがこう動く」という課程がそのうち無意識になります。ここらへん、自転車も最初は意識して学習するのと同じです。
      親コメント
  • >大脳皮質の中で腕の動きを司る運動皮質に電極を刺して神経細胞の電気信号を取り出すという、結構イタい方法で行われたようだ。

    人間に使用する際には,
    イタくない方法で何とか・・・

    脳に電極を差すことなく,頭皮から間接的にでも電気信号を取り出せないかな?
    無理っぽいが.

    # ファンネルの実用化も遠くないかな?
    • 人間の場合は,腕に付けたセンサから測定した筋電位で動作する義手 [hokudai.ac.jp]の研究がされてますね。ただ,やはり筋電位が測定しづらい&ノイズが乗るので,有意な信号を取り出したりするのが難しいようです(専門外なので詳しくは知らないです)。

      サルによる実験の場合は,電極埋め込み式のほか,パイプを固定しておいて毎日電極(針)を抜き差しする方法 [moriyama.com]がとられる事もあるとか。ちょっと「攻殻機動隊」ちっくかも。

      神経細胞の電気信号はレベルが小さいので,ちゃんと測定しようとするとどうしても直接電極を接触させないと駄目なんでしょうね。この辺,脳神経外科あたりでは,何か新しい方法が開発されてたりするのでしょうか?

      # 脳波じゃないですが,昔ファミコンで,念力でカーソルを動かす,てなのがありませんでしたっけ。
      親コメント
    • by Pooh (4850) on 2002年06月08日 20時43分 (#105048)
      エンジェリックレイヤーかガンダムかわかりませんが。冷静に考えましょう。
      脳は頭蓋骨の中のさらにビニール袋に、塩水で浮いています。この中に少なくとも数十億のアナログ加算機が数千億のバスで接続されています。これが計測対象。
      いま私ら研究者が使っている針電極は、1Mオームの高インピーダンスのプローブです。で数キロHzの信号を拾う必要があります。
      細胞の0.1mm以内にプローブを近づけても数十-数百マイクロボルト程度の電位しか拾えません。
      それを塩水と骨の上から拾って分離するのですか、、。
      たぶんpentiumの中を走るデータをCPUファンの上から解析する方がダントツで楽かと。
      大きい機械というとMRIとかMEGとかではないかと思いますが
      MRIはCPUでいえば、「熱くなっているところに演算器があるにちがいない」という程度の機械です。当然時間分解能は1秒をきりませんし、位置分解能も1ミリ程度が限度です。
      MEGは時間分解能はありますが、前提として「脳を流れる電流は一つか二つ」に単純化しています。
      「てんかん」の解析には役立つでしょうけれどね。
      ちなみに分子生物学だけで神経を解明するというのは「CMOSの動作原理がわかればpentiumのアーキテクチャもわかる」というようなものです。
      学者はたいてい自分の手法を誇大広告するのですが、現実はこのような制限下でチビチビと解析しているのです。不均一な数十億個を。(最近は数百億といいますが)
      同じ億の世界でも、脳にくらべるとDNAは個体差も少なく再現性があり情報のencode方法もある程度クリアです。
      脳ですか、、PDMだと仮定しているという程度です。
      才能ある人が脳科学で新しい測定方法を開拓するのを切に願う次第です。
      親コメント
      • 義手や義足に使いたいだけなら、
        「筋肉一つ一つのレベルまで分離された信号の配線」が切断面のすぐそばまで来てますからわざわざ脳から拾わなくてもいいんでは…。
        親コメント
        • by Anonymous Coward
          上を書いているPoohですが、脳レベルの記録が必要なのは神経疾患で動かせない人か、脳、脊髄レベルで断線してしまった人だと思います。
          末梢の切断だけであれば神経再生型電極とリハビリの組み合わせの研究みたいなのを推進した方がいいと思います。
          なにより脳の手術より末梢手術の方が気軽ですし。
          • by kicchy (4711) on 2002年06月10日 8時05分 (#105677)
            あー、ハイ
            私の右腕に行くはずの神経は引き抜かれた際、
            背骨の中で切断されてしまい、外科的につなげることができませんでした。

            ただ、この場合胸の部分の神経(肋間神経)を腕の神経に移行するという
            手段が残ってましてある程度までの機能回復はできます。
            私の場合、手先などの遠い部分の神経にはつなぐことができませんでしたが
            つないだ場合であったならある程度は回復したでしょう。
            # 100%の回復は難しいでしょうが。

            ですから、今回の脳電位からの信号を腕に伝えるといった
            手法に対して応用するとしても現存手法(肋間神経移行術)の
            効果をしのぐというのはまだまだ時間がかかるでしょうね。

            # 部位は違えど、神経線維直結と一旦外のデバイスを
            # 経由したのでは信号精度がかなり違うでしょうから

            たださらに限られた場合、-胸やその他近隣の神経もダメージを受けている場合-
            には利用できるかもしれませんね。
            親コメント
      • ん?磁気の方を拾えば良いんじゃないですか?
        磁気でも非常に微弱で難しいそうですが、いろいろ
        研究は進んでるようですよ。
        http://www.bekkoame.ne.jp/~jh6bha/higa0005.html#000527
        • それはMEG (スコア:1, 参考になる)

          by Anonymous Coward on 2002年06月09日 1時01分 (#105182)
          一般にはMEGといいます。
          magnetoencephalographyで脳磁計。磁気変動を超伝導コイルで捕まえた誘導電流をジョセフソン接合で測定します(原理はこちら)横河のMEG [yokogawa.co.jp]にあります。MEGによく使われる磁気センサーがSQUIDで超伝導量子干渉素子の略です。
          どれぐらい感度がいいかって お化粧が切符の裏の磁気コート [crl.go.jp]なみに感知できるぐらいです。
          こういう超低温のコイルを頭の回りに何百か配置して脳内の電流のベクトルを算出する逆問題を解くわけです。
          で、今のところ 「今日の必ずトクする一言」の作者の仕事場 [kyushu-u.ac.jp]にもありますが、現状MEGの出してくるデータはこの図Bの天気図みたいなモノ程度です。
          一つか二つの巨大双極子を想定して逆問題を解いているのですから当然ですが。
          私の知る限り、電流の流れを3つ以上仮定してまともに解けたという話はないです。
          で、脳の中にカラムがある事を受け入れると、少なくとも0.3mm程度間隔に円柱状の処理単位(さらに神経細胞は一つのカラムににたくさんいますよ)がならんでいます。
          これが一斉に並列動作するのが脳です。
          それを一つか二つの大きな電流ベクトルで近似してみました、といわれても、、、


          わたし家から書いてパスワード忘れたのでACですが上で書いているPoohです。
          親コメント
    • by Anonymous Coward on 2002年06月08日 17時33分 (#104982)
      >人間に使用する際には,
      >イタくない方法で何とか…

      人間の脳には痛覚神経がないのでイタくないです。
      いったん頭蓋骨を開いてしまえば、脳の外科手術を受けながら執刀医と会話できます。

      頭蓋骨を開くのがイタいですか?
      我慢しなさい。
      親コメント
      • ”痛い”ではないんで…
        脳を傷つけるようなリスクの高い方法ではなく
        もっと安全にできないか、ということだと思いますよ。

        でも非接触式で高分解能の測定機器を使うとすると、でかくなりそうですね。
        今後の小型化に期待といったところでしょうか。
        親コメント
      • >いったん頭蓋骨を開いてしまえば、脳の外科手術を受けながら執刀医と会話できま す。

        6/3に放映されたER VII [nhk.or.jp]で、グリーン先生が受けた脳腫瘍の摘出手術がまさにそうでしたね。

        針のようなもので脳をつつきながら質問して、逡巡するかどうかで患部を探っていた(んだよな?ツッコミ希望)様子がなんともいえず薄気味悪かったです。
        親コメント
  • by Anonymous Coward on 2002年06月08日 20時20分 (#105040)
    カーソルよ 空を飛んで あの子の胸に突き刺され

    友部偽正人
  • エンジェリックレイヤー [angelic-l.com]みたいなものにも応用できたりして(笑)

    でも遊ぶために脳に電極さすのもねぇ。

    #ムックにはあれは脳波を記号化して読みとってる、となってるから実は機械学習が向上すればそんな生々しいことしなくても実現できるのかも。
  • by dorifer (514) on 2002年06月08日 22時12分 (#105080) 日記
    「あいうえお」を考えさせて、なにを考えているかを
    ヘッドギアつけて識別する研究だったら、もう10年以
    上前に、ニューラルネット関係であったでしょ?

    あと、on/off程度の考えるだけのスイッチは、もう身体
    障害者関係で実用化されているのではなかったですか?

    問題はどれくらいの精度の制御をできるかという点ですかね。
    --
    IN EARTH AND SKIE AND SEA STRANGE THYNGES THER BE.
    • by Anonymous Coward
      脳波ベースでは1秒に1-2bitがせいぜいですからね。
  • by seldon (5637) on 2002年06月09日 6時43分 (#105269)
    やはり意識散漫な人が使うと、カーソルがあっちこっち飛び回るんだろうか?
    ぼ~っとしてたら知らないうちにブラウザ開いて/.Jにアクセスしてたりすると、それはそれでヤだなぁ
  • コレ [other90.com]じゃダメですか?
    やっぱ電極を刺しまくった方がミリョクテキですかね?


    日本語解説 [impress.co.jp]
    • by Oyajikusai (1187) on 2002年06月09日 12時25分 (#105327)
      持ってます。

      3万円ぐらいで買いました。DOS版ドライバ「だけ」がついてくるんですが、当時ですら「アンタいまどき・・・」といいたくなる仕様に脱帽です。

      MIND SKIERとかいうゲームがついてきますが念力というよりは乱数で動いてんじゃないかというぐらいコントロール不能なスキーヤーが旗門をことごとくハズしながら斜面を滑り落ちていく様を眺める環境ソフトじゃねぇかゲームじゃないだろうコレはなどと句読点を打つのも忘れてしまうほど3万円をサックリ失ったショックは大きかったのでございます。

      コレ買うんだったら部分軌道爆撃系人工精霊 [mbn.or.jp]を3つぱかし買って、想いで精霊をコントロールしたほうがナンボかマシっつーもんです。

      どっちにしても大枚は返ってきませんが。
      親コメント
      • >持ってます。
        マジっすか!!

        >3万円ぐらいで買いました。DOS版ドライバ「だけ」がついてくる
        >んですが、当時ですら「アンタいまどき・・・」といいたくなる
        >仕様に脱帽です。

        らしいですね。
        PS/2とかで接続という訳では無いんですか?

        >MIND SKIERとかいうゲームがついてきますが念力というよりは乱
        >数で動いてんじゃないかというぐらいコントロール不能なスキー
        >ヤーが旗門をことごとくハズしながら斜面を滑り落ちていく様を
        >眺める環境ソフトじゃねぇかゲームじゃないだろうコレはなどと
        >句読点を打つのも忘れてしまうほど3万円をサックリ失ったショ
        >ックは大きかったのでございます。

        つまらんそうなゲームがついてくるという話は聞いたことがありましたが、ある意味ゲームじゃないワケですね。
        (「MIND SKIER」の代わりに「MIND SEEKER」入ってたらある意味イイ感じですけどね)

        なんか、適正があるという話も聞いたんですが、お近くの知り合いなどにバッチリ適正のあっちゃった方とかはいなかったですか?
        いたら3万5千円ぐらいで売って差額をお寿司などにしてみたら如何でしょう?(鮨好き)

        >コレ買うんだったら部分軌道爆撃系人工精霊(以下略)
        ちなみにコレってなかなか微妙なシナモノですね。
        「対応」っていわれても…、一応ロボなんすね。
        親コメント
  • 小脳より上から信号を取り出したら動かすのにいーちいち意識しなきゃならなくてとっても面倒なような気がするね。
    大脳から取り出した信号で義足動かしてもまず歩けないでしょうし、カーソル動かすにしてもいちいち念じなければならない...って具合に。
    • by Pooh (4850) on 2002年06月09日 17時36分 (#105436)
      人間の適応というのはたいした物で、めんどくさい一連の動作をたたみこんで、無意識にできるようになります。
      マニュアル車のギアとかそうですよね。
      よく使うシークエンスはサブルーチン化というところでしょうか。
      こういうシークエンスの実行が慣れると小脳に委譲されるか、というのは実は全然確定していません。
      誤差修正用内部モデルは小脳っぽい(これも議論多し)のですが、動作そのものを小脳に委譲しているかというのは、今のところ仮説です。ここらへんは「仮説の段階でおおっぴらに宣伝するべきか」という科学への姿勢によるので正解はないと思うのですが。
      いずれにしても無意識の動作も小脳から脊髄に直接信号が行くわけでなく、必ず信号は大脳の運動野から末梢に行くので運動野ならいいのではないかと思います。
      親コメント
  • by Anonymous Coward on 2002年06月08日 18時13分 (#104998)
     ぽろぽろ(そうじゃなくて。)

     「想い」って言われると、慕わなきゃいけないのかと思ってみたり。
     元記事だと「念じる」って表現してますね。このほうがしっくりきます。

     元記事の「想像すればその通りに動く」ってのも嫌ですが。
     想像するのと念じるのって、かなり違うと思うですよ。

    #妄想すると動く義手が最も嫌かな。
    • by qst (2019) on 2002年06月08日 22時31分 (#105086)
      >妄想すると動く義手

      ストレンジラブ博士みたいになるのかな?
      親コメント
    • by orukat (7276) on 2002年06月09日 6時15分 (#105264) 日記
      ども。投稿人です(^-^;
      実はこの記事タイトルって、Oliver氏によるものなんですよ。
      投稿時のオリジナルでは「思念入力」(笑)って単語を使ってたんですが編集者の気に染まなかったようで……(T-T)
      親コメント
      • by GetSet (9536) on 2002年06月10日 15時11分 (#105814) ホームページ 日記
        「思念でカーソルを動かす実験に成功」ってSubjectでタレこんだの
        ですが、没食らったのは私です(^o^;

        「想い」の方がロマンチックですが、実験の内容を鑑みると
        「念」「思念」「思考」の方がしっくりくるような。
        親コメント
    • by Anonymous Coward
      想いの力ってゆーから、てっきりエスカフローネあたりかと。
      てことは次は運命改変装置が発明されんのかい、と。
  • by Anonymous Coward on 2002年06月08日 20時19分 (#105039)
    前に似たような話でてなかったっけ?
  • by Anonymous Coward on 2002年06月09日 12時36分 (#105333)
    本当に頭に穴開けて電極挿して歯科用の石膏で固めるらしいな。猿が麻酔かけられて意識もうろうとしているところを想像するとなんか楽しい・・・じゃなくて残酷だよな。
    • by Anonymous Coward on 2002年06月09日 13時06分 (#105344)
      毎回、実験の時間にはサルの頭が記録中動かないよう、頭蓋骨を外部構造材に連結して固定する必要があります。
      そのとっかかりを作るため、頭蓋骨にM3ボルトを深さ数mmで(頭蓋骨は貫通しません)何本か埋め込みます。
      で、そのボルト周りをデンタルセメントという透明な2液性レジンで封印してしまう形になるわけです。
      電極の刺入位置も、その部位のデンタルセメントで頭の皮を置換して(上から見るとその部位だけ「琥珀の下に頭蓋骨」ちっくに見える)そこに径2cmぐらいの筒をつけます。
      で、その穴の中だけデンタルと骨に穴を開けるわけです。
      あと、最近の実験の多くは意識が大事なので麻酔を使いません。
      するとサルは見た目より力持ちなので、このボルトとデンタルセメントはサルが暴れると結構な確率ではずれます。
      すると緊急再手術(泣)

      そういうわけで、サルがいやがらないようにトレーニングするのもトレーナーじゃなくて研究者の腕のうちです。
      サルはいじめられていると感じるだけで文字通り必死で逃げようとするのですから、積極的にいじめるなんてもってのほかです。
      実験前にトレーニングするのに半年以上かけているので、サルに1年以内で死なれたら商売あがったりですし。
      ええ、サルも仕事ができないとかヒトにいびられるとヒトなみに「うつ」になって死んでしまいます。
      Mad Scientistには逆に向かない仕事だと思いますよ。

      何度も申し訳ないですが、家からACでアクセスしているPoohです。
      親コメント
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