左は 45,000 ピクセルの猫の画像のレンダリング、右は脳インプラントの 45,000 個の電極によってレンダリングされた画像を表すシミュレーションです。(クレジット: Ione Fine / ワシントン大学)
イーロン・マスクの ニューラリンク 脳インプラントベンチャーが人工視覚用の次世代脳インプラントの開発に成功すれば、この装置は視覚障害者にとって画期的な進歩をもたらす可能性があるが、おそらく「正常以上の視力」を提供できるというマスク氏の主張には及ばないだろうとワシントン大学の研究者らは報告している。
で 本日発表された研究 オープンアクセス科学誌「サイエンティフィック・リポーツ」で、ワシントン大学の心理学者アイオネ・ファイン氏とジェフリー・ボイントン氏は、脳の視覚システムはニューロン間の複雑な相互作用に依存しており、それがピクセル単位の画像に直接変換されるわけではないと指摘している。
「エンジニアは電極がピクセルを生成すると考えがちですが、生物学はそうは機能しません。」 ファインはニュースリリースでこう述べた。「視覚システムのシンプルなモデルに基づいたシミュレーションによって、これらのインプラントがどのように機能するかについての洞察が得られることを期待しています。これらのシミュレーションは、コンピューター画面上のピクセルについて考えるエンジニアの直感とはまったく異なります。」
過去数年間、Neuralink は脳インプラントと高度なコンピューター処理に依存するシステムを開発してきました。当初の目標は、四肢麻痺の患者がコンピューターツールを心で制御して環境とやりとりできるようにすることです。
患者の一人、ノーランド・アーボーは 1月にインプラントを装着 臨床試験の一環として。5月にアーボーは ABCニュースに語った 彼は、このデバイスの性能がまだ十分ではないにもかかわらず、この試験に参加できたことを「とてもうれしく思っています」と語った。 多少劣化していた7月の最新情報で、マスク氏は、規制当局の承認次第で、ニューラリンクのインプラント受領者の名簿が「今年、1桁台後半」に達する可能性があると述べた。
マスク氏は、ニューラリンクのインプラント「ブラインドサイト」の次の用途は人工視覚の提供だと述べた。同氏の話では、このデバイスのテスト版はすでにサルに埋め込まれており、単一ピクセルの点滅(「ここで点滅、あそこで点滅」)を生成し、サルの反応を引き出したという。
インプラントが人間に対する臨床試験の準備ができるまでに、ブラインドサイトの性能は大幅に向上する必要があるだろう。
「視覚の初期の解像度は比較的低く、アタリのグラフィックスのようなものになるだろう」とマスク氏は語った。「しかし、時間が経つにつれて、通常の視覚よりも良くなる可能性があります。」(マスク氏) 3月にも同様の主張をした 彼のXソーシャルメディアプラットフォームで。
ファイン氏とボイントン氏は、視覚皮質の個々のニューロンに接続された何万もの電極からの入力を組み合わせることで作成できる画像の種類をシミュレートすることで、潜在的なパフォーマンスの主張に焦点を当てた。比較すると、アーボー氏のインプラントには約 1,000 個の電極がある。
研究者らは、視覚システムの各ニューロンは、単一の光点ではなく、受容野と呼ばれる小さな空間領域内の画像に関する情報を取り込むことに着目した。シミュレーションでは、45,000 個の電極アレイによって生成される画像は、目と脳によって自然に生成される 45,000 ピクセルの画像ほど詳細ではないことが示唆された。
ファイン氏は、人間の正常な視覚を生み出すために視覚皮質の何千もの細胞が使用するコードを再現するのは困難な作業になるだろうと語った。
「人間の典型的な視覚に到達するには、視覚皮質の各細胞に電極を合わせるだけでなく、適切なコードで刺激する必要があります」と彼女は言います。「各細胞には独自のコードがあるため、これは非常に複雑です。盲人の 44,000 個の細胞を刺激して、『この細胞を刺激したときに見えるものを描いてください』と言うことはできません。すべての細胞をマッピングするには、文字通り何年もかかります。」
フォローアップの電子メールで、ファイン氏はGeekWireに対し、各人は視覚を解釈するための独自のニューロンコードを持っていると語った。
「解剖学に基づいて、ニューロンが表す視覚世界の空間的位置と大きさを予測するのはかなり簡単です」と彼女は言う。「しかし、そのニューロンの方向や、そのニューロンがオンセル(暗い背景の明るい点)を表しているかオフセル(明るい背景の暗い点)を表しているかを予測する方法は思いつきません。」
ファイン氏は、研究者らがいつか、脳の視覚処理に「ロゼッタストーン」を提供する概念的なブレークスルーを思いつくかもしれないと述べた。また、ブラインドサイトのような人工視覚システムのユーザーが、システム内の誤ったコードに適応することを学ぶことも可能である。「しかし、私自身の研究、および他の研究者の研究によると、人間が誤ったコードに適応する大きな能力を持っているという証拠は今のところありません」とファイン氏は述べた。
UWの研究者らは、コンピューター生成モデルは人工視覚システムの潜在的性能を評価するのに役立つかもしれないと述べた。ニューラリンクはそのようなシステムに取り組んでいる唯一のチームではない。例えば、イリノイ工科大学の研究者が率いるチームも、 皮質内視覚補綴装置として知られる400個の電極を備えた脳インプラントの臨床試験を開始した。 2年前。今年4月、イリノイの研究チームは、インプラントが研究参加者に 視覚的に誘導されたタスクをナビゲートおよび実行する能力の向上。
ファイン氏は、人工視覚シミュレーションは、外科医だけでなく患者とその家族にも、この技術に対するより現実的な期待を与える可能性があると述べた。
「多くの人が人生の後半になってから失明します」と彼女は言う。「70歳になると、盲人として生きていくために必要な新しいスキルを習得するのは非常に困難です。うつ病になる率も高くなります。視力を取り戻すために必死になる人もいます。失明したからといって弱くなるわけではありませんが、人生の後半になって失明すると弱くなる人もいます。ですから、イーロン・マスクが『これは人間の視力よりも良くなる』などと言うのは危険な発言です」
Scientific Reportsの研究で説明されている研究は、 「人間の視覚皮質刺激の神経および知覚効果をモデル化した仮想患者シミュレーション、パルス列から知覚まで」 国立衛生研究所から資金提供を受けた。
GeekWire からの詳細:
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#人工視覚のための脳インプラントに関するイーロンマスクの主張は現実味を帯びてきた
2024-07-29 23:12:50