イーロン・マスク氏は最近、X番組で、視力を回復するための皮質インプラントであるブラインドサイトは、最初は解像度が低いが、「最終的には通常の人間の視力を超える可能性がある」と発言した。
ワシントン大学の新たな研究によれば、この発言はせいぜい非現実的だという。
主執筆者でワシントン大学の心理学教授であるアイオネ・ファイン氏は、マスク氏のニューラリンク最新プロジェクトの予測は、目から受け取った情報を処理する脳の領域である視覚皮質に何百万もの小さな電極を埋め込むことで高解像度の視覚が得られるという誤った前提に基づいていると述べた。
この研究は2024年7月29日にオンラインで発表され、 科学レポート研究者らは、ブラインドサイトのような非常に高解像度のインプラントを含む、広範囲の人間の皮質研究の経験をシミュレートする計算モデルを作成した。あるシミュレーションでは、解像度 45,000 ピクセルの猫の動画は非常に鮮明であるが、視覚皮質に 45,000 個の電極を埋め込んだ患者の経験をシミュレートした動画では、猫はぼやけてほとんど認識できないと認識されることが示された。
ファイン氏は、これは単一の電極がピクセルを表すのではなく、せいぜい単一のニューロンを刺激するだけだからだと述べた。
コンピュータ画面上のピクセルは小さな「点」です。しかし、視覚皮質ではそうではありません。代わりに、各ニューロンは「受容野」と呼ばれる小さな空間領域内の画像を脳に伝え、ニューロンの受容野は重なり合っています。つまり、1 つの光点が複雑なニューロンのプールを刺激するのです。画像の鮮明さは、個々の電極のサイズや数ではなく、脳内の何千ものニューロンによって情報が表現される方法によって決まります。
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、生物学はそうではありません。私たちは、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。
アイオネ・ファイン、研究主任著者、ワシントン大学教授
研究者らのアプローチは、動物と人間の幅広いデータを使用して、コンピューターによる「仮想患者」を作成し、人間の視覚皮質における電気刺激がどのように経験されるかを初めて示すというものだった。ファイン氏は、ぼやけた視界でさえ多くの人にとって人生を変える画期的な出来事となるだろうが、視覚インプラントにとっておそらく最良のシナリオを示すこれらのシミュレーションは、注意が必要であることを示唆していると述べた。
ファイン氏は、マスク氏が視覚インプラントの技術的課題で重要な進歩を遂げていると述べたが、大きな障害が残っている。電極が埋め込まれて単一細胞を刺激した後も、良好な視覚を生み出す神経コード（何千もの細胞にわたる発火の複雑なパターン）を再作成する必要があるのだ。
「人間の典型的な視覚を得るには、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」とファイン氏は言う。「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。目の見えない人の 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。」
ファイン氏は、今のところ科学者たちは視覚障害者の正しい神経コードを見つける方法を全くわかっていないと語った。
「いつか誰かが概念的な突破口を開き、ロゼッタストーンをもたらすかもしれない」とファイン氏は言う。「また、人々が誤ったコードをより有効活用する方法を学べる可塑性が存在する可能性もある。しかし、私自身の研究や他の研究者の研究によると、現時点では、人々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ない」
そのような開発がなければ、電子技術がいかに洗練されていても、ブラインドサイトや同様のプロジェクトによって提供されるビジョンは、あいまいで不完全なままとなるでしょう。
今のところ、この研究で開発されたモデルは、研究者や企業が既存の機器の配置や新技術の開発などに役立てることができるほか、さまざまなメリットがある。食品医薬品局やメディケアなどの機関も、機器を評価する際にどのようなテストが重要かを知ることができる。さらに、このモデルは外科医、患者、およびその家族に現実的な期待を与える。
「多くの人が人生の後半になってから失明します」とファイン氏は言う。「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。視力を取り戻したいという切実な思いもあるでしょう。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から失明すると、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優れている』などと言うのは危険な発言です」
ワシントン大学の心理学教授ジェフリー・ボイントン氏も共著者の一人である。この研究は国立衛生研究所の資金提供を受けた。
ソース：
ジャーナル参照:
いいですよ、私。 等 (2024) 脈拍列から知覚まで、人間の視覚皮質刺激の神経的および知覚的効果をモデル化した仮想患者シミュレーション。 科学レポートs。 doi.org/10.1038/s41598-024-65337-1
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#UWの研究はマスク氏の高解像度インプラントのビジョンと矛盾している
2024-07-30 04:42:00