脳波でロボット義手を制御

capra 曰く、

大阪大学医学部で、動かすことをイメージすることによってロボット義手などを制御する研究が行われているそうです（asahi.com記事、本家記事）。4人の被験者の脳の表面に直接電極シートを設置し、指やひじなどの部位を動かしたり、動かすことをイメージした時の脳波データを記録・解析したところ、脳波データだけで被験者が動かそうとした部分を8割以上の精度で予測できたとのこと。これを応用し、身体が不自由な人が義手などを動かすのに繋げていきたいそうです。なお、実験には開頭手術が必要なため、検査のために脳に直接電極シートを置く必要のあるてんかん患者などから協力者を募っていくそうです。

この話の難しいところは

[Anonymous Coward]

単純に8割では全く喜べない事なだよね。
実質役に立たないに等しい。

いくら8割でも、
残りの2割の誤動作が台所で包丁を握っているときや
熱々のコーヒーやカップラーメンをすすろうとしてるときに発生してしまったら台無しだから。

フェイルセーフをつけるにしても「緊急停止」ではやはりカップをその場で離してしまうかもしれない。
結局、何があっても動き続けることが要求される。

この先技術が進んでも義手利用者には「不自由だがほぼ100%想定した事しか起こらない」事を買われて
(勝手に)動かない義手が使われ続けると思う。

本当に障碍に対する補助器具として考えるのなら「手」という無駄に複雑な汎用インターフェースそのものを捨てるほうが現実的に障害者の立場に立っているのかもしれない。
歩けない人間に対して電動義足を使わせようと考えないのと同じように。

目立たないのが一番

[jerry_fish (32739)]

機能的な問題だけなら、身体の一部を模す必要はないでしょうが、
一見して障害を持っていると判らないのが重要ではないでしょうか？
日本は決して障害者に優しい国ではありませんし、
また失った手を再び(代替品とはいえ)得られるのは、本人のメンタルケアにも繋がるように思います。

#日常生活に支障が無い程度の障害を持つ友人を見ているとなあ……

--
☆大きい羊は美しい☆

Re:目立たないのが一番

[Anonymous Coward]

日本はっていうか、やはり障害ってのはその程度や種類がさまざまなので一概にどういう風にしておけば万全だというわけでもないんですよね。そうするととりあえずもっとも標準的な健常者に合わせて何でも設計されてしまうのはある程度仕方ないかな、とも思います。（健常者向けに最適化が進み過ぎるとそれ以外の人が極端に使いにくくなるので障害者に優しくなくなってしまう。その辺の考慮が出来ていないのが日本が障害者に優しくないということかも知れませんが。）
だからこそ、身体を模した機械で機能を補うことができればかなり多くの場合対応できるでしょうから、良いのでしょうね。

Re:この話の難しいところは

[oltio (3848)]

逆に考えると、本物の手の方の制御はどれくらい確実なものなんだろう。もしかしたら、あたりまえのようにミスは置きていて、それを回復するための冗長性が備わっていたり、あるいはもの凄いスピードでやり直しをしている(TCP/IPのように再送要求を出しているとか)のかもしれない。

Re:この話の難しいところは

[TarZ (28055)]

再送というか、視覚や触覚である程度フィードバックがあるんじゃないでしょうか。

…と、電車内で本を読みながら、吊革に掴まろうとして手が空中をスカっていることを繰り返すおじさんとか見ると思うとです。

Re:この話の難しいところは

[manmos (29892)]

一度、楽器でも弾いてみると、いかに、自分の意思が手に伝わらないか理解が出来るかも

＃うう、うまくならねぇ。

Re:この話の難しいところは

[TarZ (28055)]

それは手の問題ではなくて、意志の側の問題なのでは。
たぶん大脳的には華麗に演奏しているのに、小脳がその理想に追従できない…とか。

# まじめな話、8割の精度だったとしても、今すぐにでも欲しい、という人はいそうだなあ。
# ALSの患者さんとかにとっては切実そう。
# （華麗な包丁さばきを…なんて大それた希望があるわけじゃなくて、意志疎通をしたい。ただそれだけ）

Re:この話の難しいところは

[Anonymous Coward]

利き腕と反対で字を書いたりしても同じこと思いますね．

自分の身体は生まれてからずっと鍛え上げられてきてます．同じように生まれた時からこのての義手つけてたらどれくらい使いこなせるだろう，とか考えてしまいます．

斜め読みすると・・・・博士！！

[Anonymous Coward]

ファンネルのプロトタイプですね？
すごいことになりそう
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：
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：
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でも現実は、高度な手淫マシンにとどまった・・・

こんなのあるよ

[Anonymous Coward]

http://www.tbs.co.jp/yumetobi/backnumber/20080217.html [tbs.co.jp]
すでに臨床例のある開頭手術なしで使えるようになる義手の例

Re:こんなのあるよ

[narunaru (30931)]

筋電位を測定する方法では脊椎の損傷や、神経系の病気が原因で手足が麻痺した場合には対応できません。
そういう意味で脳から直接信号を読み取って制御する技術を開発することは、相応に有意義なんです。

うわ～。こいつ糞ムカツく。ぶん殴ってやりてぇ。

[Tatenon (20311)]

あ。

# 俺じゃない、義手が勝手に・・・

Re:うわ～。こいつ糞ムカツく。ぶん殴ってやりてぇ。

[Anonymous Coward]

MACROSS PLUS の YF-21 ですか。＞＜

Re:

[Anonymous Coward]

俺じゃない。ギーシュが勝手に(風呂場をのぞいたんだ)

お前の弟はオレの体をズタズタにした。今度はオレがお前ら姉弟をズタズタにしてやる！

[Anonymous Coward]

ゴステロ×クスコの聖女？

名ゼリフ「の、脳が痛い……」の実現も間近ですね？！

この研究・・・

[Takahacircus (9161)]

癲癇とか無い私にも被験者として参加させてくれないか?
と真剣に思いました。

#人工筋肉(電気流すと縮む金属ワイヤ)使って動く尻尾を作ってる最中で尾骶骨周りの筋肉の信号拾えないか?とか最初は指にセンサつけて微妙に動かすと尻尾ぶんぶんできるところからか?と悩んでいるので。

Re:

[Anonymous Coward]

＞センサつけて微妙に動かすと尻尾ぶんぶんできるところからか?

ぴくぴく動くネコミミと尻尾も実現できるか？？
もちろん被験者は若い女の子限定、水着審査ありの方向で。

Re:この研究・・・

[Takahacircus (9161)]

えーと、尻尾と耳だけで良いなら可能です。技術的に今材料費見積もり段階
耳は動かなくてもいいやと尻尾に注力してますが・・・。

指の曲げ具合でってのも手頃な曲げセンサ見つけたんでそのレベルなら可能と判断してます。

＃尻尾はキットにして売るかもしれない・・・＜猫やら狐やらの外見は自分でやってねって状態で

義体？

[nemunemu (19747)]

Gunslinger Girl [wikipedia.org]の作中では実用化されたシーンがありましたね。
攻殻機動隊のような義体化も、そう遠くない未来なのかも？

Re:義体？

[Hatris (33732)]

なんという Angelic Layer [wikipedia.org] (のアニメ版なほう)

真面目にこの件を考えると、動かすつもりが無かったのに動いてしまった率はどのくらいなのだろうか。
予測できていない２割未満の確率は、動かそうと考えたが動かなかった確率であって、動かすつもりがないのに動いてしまった確率ではないから、むしろこちらが皆無と言えるレベルまで落とせるかが重大だと思うが。

#真っ先に思いついたのがアレなほうだったので、こっちにぶら下げてみた

Re:

[Anonymous Coward]

こっち [wikipedia.org]の方が先です。

Re:義体？

[renja (12958)]

念力で動かす物(動力源が念力で機械的仕組みはない)と、脳波を受信して動く物(動力源は別で機械的仕組みで脳波を受信して動く)を同列にするのは、
あまりにもご無体な話。
まったく違うものですよ。

鉄の旋律の義手は、がらんどうですよ。

＃がらんどうとギャランドゥも違うもの。

--

ψアレゲな事を真面目にやることこそアレゲだと思う。

Re:

[Anonymous Coward]

＞＃がらんどうとギャランドゥも違うもの。
「ガーランド」は「がらんどう」からきているとか。
＃それだけなのでAC。

幻覚痛対策は?

[kachou (4553)]

以前、なんかの書籍で読んだのだけど、(病気や事故で)肢体を切断した人は時折、実在しない肢体に痛みとかがあるように感じる「幻覚痛」と言う症状が時折あるとの事だが、それが原因で想定外の動きをイメージしたと判断して動作した場合はどうなるんだろう。
将来的には、実用性を考えて負荷センサーとかの数値を脳内に戻す必要もあったりするだろうから、それとの比較で対処できるような気はするけど。

--

/* Kachou Utumi
I'm Not Rich... */

Re:幻覚痛対策は?

[Anonymous Coward]

＞それが原因で想定外の動きをイメージしたと判断して動作した場合はどうなるんだろう。

実は、別に幻視痛だけが原因ではないですが、というより単に痛みにより緊張が走るということはあります。
その場合、痛みを感じた部分に対し脳が信号を送ってしまうのは仕方が無いように思います。
私の場合は、神経が切れた筋肉に別部位の神経をつないでいて
リハビリで、その部位を動かすという意志と筋肉への指示を関連づけるようにしたのですが、
痛みが走ると、やはり神経が切れた部分を動かすように指示を送ってしまい
結果としてその部位が動いてしまいます。

ですので経験的にいうと、トレーニングで脳波で義手を動かすようになっていると
腕に痛みを感じたら、義手を動かすように信号を出してしまうと思います。

私の場合は、自分の体が動くだけなのでまあそんなに危険はないですが
固い義手などが付いている場合は、急な運動に対し何らかの安全機構は必要でしょうね。

Re:幻覚痛対策は?

[narunaru (30931)]

幻覚痛×
幻視痛×
幻肢痛○

ゼビウスの

[wakatonoo2 (30019)]

タルケン？ [google.co.jp]

「ムー」と「ミオ」は2人で「ガンプ」を叩く事を決意する。ESPを使って建物の外へ出た2人に、「ガンプ」のセンサーの役目を持った「トーロイド」が飛来し、非適合者鎮圧用の「タルケン」が続いた。
「ムー」はやむなく「タルケン」と戦う事を決意し、1機の「タルケン」のコクピットを撃ち抜き、占拠すべくキャノピーを開けた。そこで「ムー」が見たものは頭蓋骨が外され、コードが脳に埋め込まれた適合者の姿であった。
「ムー」は使命以上の怒りを「ガンプ」に覚え、「ミオ」の操縦する「タルケン」で、「ゼビウス」の「レプリカ」本体を目指した。

あれ？義手の動きが変

[ta98 (10561)]

脳活動を測定すると、意思決定を下す7秒前にその決断を予測できる？ [srad.jp]

と思ったら7秒後の動作をしていた…

＃んなことはない

Re:

[Anonymous Coward]

つい最近、AliceS○ftの某ゲームをプレイしました。
ゲームの中の女性の義手が・・・・

ネタバレなうえに、どうでもいいのでAC

脳から直接ではなく

[Anonymous Coward]

各部位に到達していた神経等からの微弱電気？で動かすことはできないんだろうか。
そっちの方が自然でリハビリ時間も短くて済みそうな気がするんですが

Re:脳から直接ではなく

[Anonymous Coward]

それが #1332577 です。
事故で失っても脳が記憶し発信してる信号を感知して動かす義手ですよ。
面白いのは、生まれながらにして手がなかった人の例でも動いてたりする。

Re:脳から直接ではなく

[Anonymous Coward]

生まれながらに手が無くても動くことがあるということで妄想。

進化の過程で人間は尻尾を失ったことになっていますが、ひょっとしたら尻尾を制御する機能は脳に残されているかもしれませんね。その辺どうなんでしょう？

さらに敷衍してもともと人間には存在しない器官を制御しようとするとどうなるんでしょうね？うまく制御できるんでしょうか？

Re:脳から直接ではなく

[Anonymous Coward]

似たような事例はある。腋の下の神経が断裂したとき、腕が動かせなくなる。バイク事故などで例を知っている。 そのときどうするか。 横隔膜の辺りに行っている神経と脚などの筋肉を移植してつなぐ。訓練すれば今までにない神経や筋肉の使い方でも、腕が少しは動かせるようになるのだそうだ。しかし、ひゃっくりすると腕が動いてしまうらしい。 そんな腕で、大型二輪免許を取得した体験談のURLもどこかにあった。 人間の意志は、すごい。

Re:

[Anonymous Coward]

数年前に NHK でやってたサイボーグ化の現状紹介番組(立花隆がゲスト的に解説してた番組)での話．

そこで紹介していた製品での方法ですが， 神経を直接接続するのではなく，義手を支える肩・胸の筋肉の動き(その筋肉に伝わる神経電流??)で， 義手が制御できるようになっていて，訓練(慣れ?)すると「どうすれば義手を動かせるか」を 脳が学習してくるので段々「使いこなせ」るようになる， というようなやり方があるらしいです．

予言

[Anonymous Coward]

義肢を動かすには、
「ラフィア」とよばれる花が必要。

近い将来その花の利権をめぐって戦いが起こる

#元ネタ知ってる人がどれだけいるか分からないのでAC

Re:

[Anonymous Coward]

なんか世界観に入れなかったんだよね
いきなり切り落とされるわ
暴力的だわで

＃ってな、感想だけではなんなのでＡＣ

Re:

[Anonymous Coward]

吉井さん萌え～

80%精度なら動物実験レベルでは？

[Anonymous Coward]

脳の表面だけで80％精度とかいてあるが、果たしてこれが実用レベルかどうかは
わからないし、表面だけでなく内部も関係あるかも知れないし、小脳やほかの脳組織
との関連もわからないのに、人体実験するのは時期尚早ではないか。

猿での実験ならはまだわかるが。

Re:80%精度なら動物実験レベルでは？

[digoh (17917)]

>人体実験するのは時期尚早ではないか。
ヒトの脳から「ヒトの意思」を読み取ろうとする実験を
ヒト以外で行うのは無理があるじゃないですか（不可能とまでは言わない）。

ヒトだったら「右手をあげてください」とか「右手をあげようとしてください」とか「想像の中だけで右手を上げてみてください」とか言って
電極で読み取った結果と照らし合わせれば何らかの知見が得られるけど
サル相手じゃ「実際に右手を上げた」という場合以外は何を考えて（念じて）いたか分からないですよ。

Re:

[Anonymous Coward]

> ヒト以外で行うのは無理があるじゃないですか（不可能とまでは言わない）。

そうでもない。
脳の構造自体は、哺乳類であれば殆ど違いがないから。
もちろん体の違いからくる、脳の使われ方の違いがあるだろうけど、
それは人それぞれ違うのと、大きいか小さいかの違いでしかないでしょう。

> サル相手じゃ「実際に右手を上げた」という場合以外は何を考えて（念じて）いたか分からないですよ。

右手を上げようとしているときに、脳がどんな状態になるのかは、
サルでも人間でも、健常な時に一回は調べてみないと、正確にはわからないはずです。
結果的に右手をあげる訓練をすればいいのと同じことだから、
右手を上げるとエサをもらえるのであれば、同じ効果になると思います。

Re:80%精度なら動物実験レベルでは？

[digoh (17917)]

>そうでもない。
不可能とまでは言わない、と書きました。
ただ大きな違いは「聞いて確かめることができる」という点なのは既に書いた通り。

>右手を上げようとしているときに、脳がどんな状態になるのかは、
分かってもらえてないようなので、少し詳しく書きます。
１）「右手を挙げた時に、脳がどんな状態だったか」は、サルで調べても問題ないとは思います。
２）「実際には右手を挙げないが右手を挙げる想像をしたとき、脳がどんな状態だったか」は
ヒトでは一応可能ですが、サルでは確かめられない（非常に難しい）ですね。

単に「動けばいい」んだったらいいんですけど、目標としては
１）のケースと２）のケースを100%に近い精度で区別することがあります。
というかぶっちゃけ、１）のケースは既に研究が進んでるんじゃないですかね？

また被験者へのリスクですが、今回の実験では「脳に電極を入れる」というところまでは
実験に参加するしないに関わらず、そもそもの治療行為として行われるものです。
つまり（想定上は）「被験者に悪影響のない」読みとり機能を追加することだけです。
そんなに時期尚早だとも思えないのですが。

ナゼ電極を直接埋め込む?

[Anonymous Coward]

この手の技術(義肢、義眼、義耳?)をみていつも思うんですが、電極を直接埋め込むのでなく
神経幹細胞でオブラートした端子を埋め込む方法は取れないだろうか?　その方がづっと
脳への親和性も高くなるし既存の役目を持っている脳細胞をリプログラムする必要が無く
リハビリ期間も短縮されそうな気がします。
幹細胞の利用自体が現在研究の真っ最中ですから人間への応用は当分先の事でしょうが
動物実験などはそろそろ挑戦しても良い気がするけど、、、

Re:

[Anonymous Coward]

その「オブラート」と電極とは、直接接触するんですよね。じゃあ一緒のような気がします。

Re:

[Anonymous Coward]

視細胞を遺伝子改良して、コンピューター→光信号→視細胞→任意の神経細胞
また逆方向では、任意の神経細胞→興奮すると光るように改良した神経細胞→光センサー→コンピューター
であれば、電極使わなくても良さそうだよ。って、素人の思いつきだけどね。

Re:

[Anonymous Coward]

包丁を持った右手が大根ではなく左手を切ってしまい、めでたく両手とも義手に。

Re:

[Anonymous Coward]

大根は義体に。