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機械は私たちの脳を制御できますか?


荒れ狂う雄牛は、突撃の途中で両足をロックした。ひづめを地面に突き刺し、獣は男を突く寸前で止まりました。闘牛士ではなく、闘牛場であえぎトロと目を合わせて立っていたのは、1963 年に無線制御された脳によってどのように暴力的な行動を抑えることができるかという死に逆らった公のデモンストレーションで、スペインの神経科学者ホセ・マヌエル・ロドリゲス・デルガドでした。インプラント。デルガドは携帯用無線送信機のスイッチを押して、雄牛の脳に埋め込まれた電極に通電した。遠隔操作の脳インプラントは、逸脱した行動を抑制して「精神文明化された社会」を実現できるとデルガドは主張した。

当然のことながら、脳インプラントと無線ビームで人間の心を操作するという見通しは、何十年にもわたってこの一連の研究を削減する公衆の恐怖に火をつけました.しかし今、さらに高度な技術を使用して復活しています。レーザー光線、超音波、電磁パルス、穏やかな交流および直流刺激、その他の方法により、デルガドが脳に刺した針のような電極よりもはるかに洗練された脳内の電気的活動へのアクセスと操作が可能になりました.

億万長者であるテスラのイーロン・マスクとフェイスブックのマーク・ザッカーバーグが先頭に立って、ブレイン・コンピューター・インターフェース (BCI) 技術の開発に数百万ドルを注ぎ込んでいます。マスク氏は、人工知能から私たちを守るために、人間の脳に「超知能レイヤー」を提供したいと考えており、ザッカーバーグ氏は、ユーザーが入力する手間をかけずに自分の考えや感情をインターネット経由でアップロードすることを望んでいると伝えられています。しかし、これらの審議では、事実とフィクションが簡単にぼやけます。このテクノロジーは実際にどのように機能し、何ができるのでしょうか?

1964 年にはすでに、デルガドの技術は人間の脳に驚くべき量の制御を誘発する可能性がありました。埋め込まれた電極にエネルギーを与えるだけで、発作の最中に猛威を振るうブレイン ストームを鎮めたり、精神疾患を瞬時に鎮めたりすることができます。 .人々がこの技術に神経質になったのも不思議ではありません.

最近でも、広く尊敬されている神経科学者が警鐘を鳴らしています。 2017 年に Nature に掲載された注意書き Black Mirror のエピソードで見られたシーンで始まります。 多くの場合、プロットがマインド コントロール テクノロジーを中心とする番組です。神経科学者は、麻痺した男性が義手を制御できるようにする脳インプラントが、男性が欲求不満を感じたために突然暴走し、鋼のような爪で助手を攻撃するというシナリオを説明しています.

フランケンシュタインを見つけました シナリオおかしい。義肢の動きを活性化するために運動皮質に配置された電極は、感情にアクセスしません。さらに、センセーショナルな記事で何を読んでも、神経科学者は、思考、感情、および意図が、神経回路を駆け抜ける神経インパルスのパターンでどのようにコード化されているかをまだ理解していません。マインドハッキングの生物学的障害は、技術的課題よりもはるかに大きい.

今日の BCI デバイスは、Amazon がユーザーが次にどの本を欲しがるかを予測しようとするのと同じように、データを分析することによって機能します。脳インプラントまたは取り外し可能な電極キャップによってピックアップされた電気活動の流れを監視するコンピューターは、人が意図した手足の動きをしたときにトラフィックパターンがどのように変化するかを認識することを学習します.

たとえば、脳波として知られる大脳皮質を介して急増する電気活動の進行中の振動は、人が手足を動かしたり、動かすことを考えたりすると、突然抑制されます。この現象は、サーバーがグラスを落とした後のレストランでの突然の静けさのように、何千ものニューロン間の通信における突然の変化を反映しています.個々のダイナー間の会話を理解することはできませんが、集合的な静けさは明確な信号です.科学者は、大脳皮質の電気トラフィックの中断を利用して、コンピューターをトリガーして義手のモーターを作動させたり、コンピューター画面上の仮想マウスをクリックしたりできます。しかし、微小電極を使って個々のニューロンにアクセスできたとしても、神経科学者はそのニューロンの発火をコンピューター コードのように解読することはできません。機械学習を使用して、行動反応と相関するニューロンの電気的活動のパターンを認識しなければなりません。このような BCI は、エンジンの音を聞いて車のクラッチを踏むのと同じように、相関関係によって機能します。

そして、レースカーのドライバーがギアを正確にシフトするのと同じように、人間と機械をつなぐこの相関アプローチは非常に効果的です。脳の電気的活動を感覚運動機能と一致させる人工装具は、人生を変え、麻痺した人や他の神経学的喪失に苦しんでいる人に失われた機能と独立性を回復させることができる.

しかし、BCI デバイスで機能するのは派手な技術だけではありません。脳自体が大きな役割を果たしています。長期にわたる試行錯誤のプロセスを通じて、脳は、意図した反応が起こるのを見ることで何らかの報酬を得て、時間の経過とともに、コンピューターが認識できると知っている電気信号を生成することを学習します。これらはすべて意識レベルの下で行われ、神経科学者は脳がそれをどのように達成するかを本当に知りません.これは、マインド コントロールの亡霊に付随するセンセーショナルな恐怖や約束とはかけ離れています。

ただし、議論のために、ニューロンの発火パターンで情報がどのようにエンコードされているかを学んでいると想像してみましょう.次に、真の ブラック ミラー たとえば、脳インプラントを介して外国の考えを挿入したいとしましょう。脳の記録と刺激を使った研究を積極的に進めている神経科学者のティモシー・ブッシュマンによれば、私たちはまだ多くの障害を克服しなければなりません。プリンストン大学の研究室で彼は、「どの脳領域を標的にするかはわかりますが、どのニューロンかを知る方法はありません。 「すべての個人の同じニューロンを標的にできたとしても、そのニューロンが行うことは、個人の脳によって異なるでしょう。」

マスクのような人物がどれほど産業の力を発揮して問題を解決しようとも、ブッシュマンは数学的に、技術ではなく生物学が本当のボトルネックであると説明した。ニューロンを「オン」または「オフ」のいずれかに割り当てることによってニューラル コーディングを単純化しすぎたとしても、わずか 300 個のニューロンのネットワークでは、既知の宇宙のすべての原子よりも多くの 2 つの可能な状態が存在します。 「州の数はありえない数です」とブッシュマンは言いました。

人間の脳には約 850 億個のニューロンがあることを少し考えてみてください。

しかし、ユーザーが考えや感情をアップロードするというザッカーバーグの計画についてはどうでしょうか?結局のところ、情報を脳にダウンロードするよりも、脳から情報を読み取る方が実行可能です。実際、カーネギー メロン大学の Marcel Just と彼の同僚は現在、fMRI を使用して個人の考えを明らかにし、脳がどのように情報を処理、保存、想起するかを理解しようとしています。人が何を考えているか、どんな感情を抱いているか、自殺を考えているかどうかを知ることができます。このブレイン マシン メンタリズムは、fMRI マシンの中にいる間、人々に特定の思考や認知体験を何度も経験させることで機能します。認知と感情は脳全体のネットワークの特定のセットを活性化するため、機械学習は最終的に脳活動パターンのどの星座が特定の思考や感情と相関しているかを特定できます。驚くべきことに、私的な考えを明らかにする脳全体の活動パターンは、人の母国語に関係なく普遍的です。

この研究から得られた驚くべき発見は、脳は私たちが考えるような方法で情報を保存していないということです。代わりに、情報は、アイテムに関連付けられたすべての感覚、感情、関連する経験、および重要性をカプセル化する統合された概念としてエンコードされます。 「スパゲッティ」と「りんご」という言葉は論理的に食品として似ていますが、それぞれ異なる感覚を持ち、脳の領域の独自の星座を活性化します。これは、Just が、脳画像を取得するのに何分もかかる非常に遅い fMRI の方法を使用して、人が読んでいる文章を判断する方法を説明しています。脳は、Google 翻訳のように書かれた情報を単語ごとに解読して保存するのではなく、文全体の意味をエンコードします。

この技術的な読心術は恐ろしいものに思えるかもしれません。 「思考ほど私的なものはありません」とジャストは言いました。しかし、そのような懸念は事実に基づいていません。人工装具の操作に使用される BCI と同様に、このマインド リーディングには、参加者の強い協力と努力が必要です。ジャストの同僚であるウラジミール・チェルカスキーは、人々はそれを簡単に打ち負かすことができると説明しました。 「リンゴについて6回考える必要があります。最初は赤いリンゴ、次は緑のリンゴ、おそらく Macintosh コンピューターを考えるだけでいいのです。」

批評家はしばしば、BCI に関する倫理的懸念を引き合いに出します。プライバシー、身元、代理店、および同意の喪失です。彼らは、パフォーマンスを向上させるための悪用や自由意志の破壊を心配し、テクノロジーへのアクセスを減らす社会内の格差について懸念を表明しています。そして、はい、どのテクノロジーでもそうであるように、悪意のある人物がそれを使用して故意に危害を加える可能性があります。これらはすべて良い点であり、技術が向上するにつれて考慮する価値があります。しかし、DNA シーケンシング、麻酔、神経外科など、他の生物医学の進歩によるこのような懸念に、私たちはすでに直面し、受け入れていることも忘れてはなりません。

私にとって、BCI がいつかもたらす可能性のある害よりも、BCI がすでに行っている利点の方が重要です。神経学的および心理的障害を化学物質または手術で治療する現在の方法は、ひどく不十分です。電気を正確に印加して脳とやり取りし、脳の電気的活動を監視して障害を診断することは、非常に有望です。ネイサン・コープランドが、運動皮質に埋め込まれた電極によって制御されるロボットアームでオバマ大統領の手を握ったとき、感覚皮質の電極を刺激する義指のセンサーを通して握手のグリップを感じました. BCI はまた、視覚と聴覚を回復し、合成音声を生成し、強迫性障害、依存症、パーキンソン病などの障害の治療にも役立ちます。

わからないことを恐れるのは当然です。私たちのほとんどにとって、マインドコントロールに対する恐怖は抽象的なものですが、コープランドは科学者に頭蓋骨を開けて脳に電極を埋め込むという現実に直面しました。 2018 年に彼に会ったとき、電極の寿命が限られているため、コープランドの脳インプラントは取り外されていました。 「振り返ってみると」と彼は言いました。

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