概要
「IoBコア技術」では、ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）の人間での実用化を目標として、侵襲型BMI技術の開発に取り組みます。
BMIの実現には、脳と外部デバイスを双方向に繋ぐインターフェースが必要となります。このインターフェースは、侵襲型（頭蓋骨に穴を開けるなど、身体にダメージを与える手法）と非侵襲型（頭皮上に電極を貼り付けるなど、身体に直接ダメージを与えない手法）の2つに分けられます。
侵襲型は身体にダメージを与えるというデメリットがあるものの、非侵襲型と比べてより豊富な情報を小さなタイムラグで扱うことができるという大きな利点があります。そのため、私たちは本プロジェクトの実現のために侵襲型BMI技術の開発が不可欠だと考えています。しかし、現状では侵襲型BMIの実現に必要な標準的技術や既製品は存在せず、倫理的にも社会受容は十分ではありません。
本研究開発項目では、侵襲型BMI技術の機能評価を多角的に実施することにより、本技術が臨床応用を含め、人間社会で十分活用できるレベルにまで発展させることを目標とします。
メンバー
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CHANG EdwardCHANG Edward
カリフォルニア大学サンフランシスコ校 神経外科学 教授
本研究プロジェクトでは、ブレイン・コンピュータ・インターフェイス（BCI）モダリティとして、顔アバター制御と音声合成のリアルタイム・ストリーミングを可能にするECoG（electrocorticography）の利用を評価します。具体的には、脳表面に埋め込まれた高密度ECoG 電極を用いて、発話や動作の神経活動を記録し、また、発話と顔の動きをデコードし、脳信号を使って制御できるアバターを作成する計画です。アバター・アプリケーションのためのBCI は、インタラクティブなデジタル技術の開発における強力な新境地を示すものであり、より没入感のある自然な体験を可能にし、変革する可能性を秘めていると考えられます。
- IoBコア技術
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MAZZONI Alberto
（Phase2より参画）MAZZONI AlbertoThe BioRobotics Institute, Sant’Anna School of Advanced Studies 准教授（生体工学） / The Computational Neuroengineering Laboratory 主宰
本課題では、高齢者の神経活動を非侵襲で計測したデータを解析し、認知機能の状態を評価するとともに、その背景で進む神経変性の過程を推定するアルゴリズムの開発を目指します。この2つを合わせることで、認知機能障害や認知症へ進行するリスクを一人ひとりについて導き出します。アルゴリズムでは、個人ごとの大脳皮質のデジタルツイン、すなわち各人の計測データをもとに組み立てた神経回路の計算モデルも活用します。このモデルから推定したパラメータは、仕組みの面から解釈できるバイオマーカーとして用います。神経活動のデータは、IoBプロジェクトで開発される新しいBMIを用いて、自宅など日常に近い環境で計測します。また、非侵襲・極低侵襲の刺激によって認知機能の低下を遅らせ、さらには回復させる可能性も探ります。その際には、個人ごとのコンピュータ上の神経回路モデル（in silico モデル）を用いて、認知機能の低下の背景にある神経ネットワークの動きに効果的に働きかけると予測される刺激の方法を設計します。
- IoBコア技術
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小松 三佐子
（2025年度まで参画）KOMATSU Misako (Until FY2025)