新研究：画期的な非侵襲アプローチで双方向BCI機能を実現する焦点超音波利用

Tokyoカーネギーメロン大学の研究者チームは、脳とコンピュータをつなぐインターフェース（BCI）の分野で大きな進展を遂げました。ビン・ホー氏が率いるこのチームは、超音波刺激を用いた技術とEEGウェアラブルデバイスを組み合わせて、双方向で機能するBCIを開発しました。この新しい技術は、神経疾患を持つ人々のコミュニケーション能力やデバイスの制御を向上させる可能性があります。

チームは、脳とコンピュータをつなぐインターフェース（BCI）を使って単語を綴る25人を対象に研究を行いました。結果を向上させるために集束超音波ニューロモジュレーションを追加しました。この研究結果は、ジャーナル『Nature Communications』に発表されました。

研究の主要なポイントは以下の通りです：

• 新しい焦点超音波刺激の活用
• EEGウェアラブルとの統合
• 双方向BCI機能
• 25名の被験者を対象とした研究
• 著しい性能向上

研究では、参加者がEEGキャップを装着し、BCIスペラーを使用しました。このスペラーは6x6のディスプレイでアルファベット全体が表示されており、参加者は見つめることで文字を選択し、その際に脳波信号が発生しました。脳のV5部位に集束超音波を適用することで、BCIの精度が大幅に向上しました。

カーネギーメロン大学の生物医学工学の教授であるビン・ハ氏は、この研究によりこの方法が注意力とパフォーマンスを向上させることが示されたと述べています。これは重要なことであり、非侵襲的脳-コンピュータ・インターフェース（BCI）は手術を必要としないため、より安全で、コストが低く、利用しやすいのです。

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非侵襲型BCIにはいくつかの課題があります。頭皮から信号を取得するため、信号の質が低く、これが過去には効果を低くする要因となっていました。しかし、集束超音波神経調節を加えることで、特定の神経回路を刺激し、この問題が解消されるようです。

国立衛生研究所（NIH）のBRAINイニシアチブのプログラムディレクターであるグレース・ファン氏は、この発見が広く役立つ可能性があると述べました。これは、コミュニケーション障害を持つ人々を支援するために設計された一連のツールに加わるものです。

何らかの視覚システムにとどまらず、何らかの目的で集束超音波を活用したいと考えているHe研究室では、他の非侵襲的な脳-コンピュータ・インターフェース（BCIs）の性能向上につながるかどうか試みています。将来的には、EEGベースのBCIsとより効果的に連携する小型の集束超音波装置を開発する計画です。

チームはAIを活用してシステムの性能向上に取り組んでいます。この技術がより使いやすく効果的なものとなるよう、命を守るテクノロジーの改善を目指しています。

彼の研究に専念しているビン・ホーは、非侵襲技術を誰にでも手が届くようにすることが多くの利益をもたらすと考えています。彼の研究室では常にBCI技術の向上に努めており、最近の成果はその目標に向けた大きな前進です。