念じるだけで ロボットを操作した猿
-
0:00 - 0:03神経科学者のしていることは
-
0:03 - 0:05気象予報士のようなものです
-
0:05 - 0:08いつも嵐を追いかけています
-
0:08 - 0:13私達の観測する嵐は
脳の嵐 つまり脳内の電気活動です -
0:13 - 0:16脳の嵐は とても身近なものですが
-
0:16 - 0:19通常 見たり聞いたりはできません
-
0:19 - 0:21ですので 説明を始める前に
-
0:21 - 0:24まず実際のものを
お見せする事にしています -
0:24 - 0:28これは我々が始めて
複数の神経細胞の活動を記録したものです -
0:28 - 0:30100の脳細胞を同時にです
-
0:30 - 0:32一匹の動物の脳にある100個の細胞の
-
0:32 - 0:35電気活動の測定に成功し
-
0:35 - 0:37これが始めて得たイメージです
-
0:37 - 0:39その 最初の10秒です
-
0:39 - 0:42思考の断片をつかまえ 可視化することができたのです
-
0:42 - 0:45思考の断片をつかまえ 可視化することができたのです
-
0:45 - 0:46私は学生たちにこう言います
-
0:46 - 0:50神経科学者は 天文学者のようでもある
-
0:50 - 0:52なぜなら私たちは
-
0:52 - 0:55宇宙にある銀河の数に
匹敵するくらいの数の -
0:55 - 0:58細胞からなるシステムを扱っているからです
-
0:58 - 1:01その膨大な数の神経細胞のうち
記録できたのは -
1:01 - 1:0410年前は たったの100個でしたが
-
1:04 - 1:05現在は1000個も記録できます
-
1:05 - 1:11これを基に人間性の基礎となるものを
解き明かそうとしています -
1:11 - 1:13ご存知かもしれませんが
-
1:13 - 1:18人が人たるを決める全ては この嵐から生まれています
-
1:18 - 1:23嵐は 脳の中の丘や 谷を乗り越え
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1:23 - 1:26私たちの記憶や信念や
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1:26 - 1:29感情や未来への予測を決めています
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1:29 - 1:31我々のする全ての事 --
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1:31 - 1:37過去や未来における人類の全ての営みには
-
1:37 - 1:42神経細胞群が作る この嵐が必要なのです
-
1:42 - 1:44脳の嵐の音は
-
1:44 - 1:48実はこのようなものです
-
1:48 - 1:51できたら音量を上げてください
-
1:51 - 1:57息子は「雑音だらけのラジオを聞きながら
ポップコーンを作ってるみたい」と言いました -
1:57 - 1:59これが脳です
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1:59 - 2:02これは脳の電気的な嵐を音声化したものです
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2:02 - 2:05100個の細胞が興奮する様子です
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2:05 - 2:10あなた脳も 私の脳も
皆 同じように聞こえます -
2:10 - 2:14いま 私たち神経科学者は
-
2:14 - 2:19この 脳が奏でるシンフォニーを聴き
-
2:19 - 2:22含まれたメッセージを読み取ろうとしています
-
2:22 - 2:25具体的に言うと およそ12年前
-
2:25 - 2:28ブレイン・マシン・インターフェース
と名付けた装置を作りました -
2:28 - 2:31これが その仕組みです
-
2:31 - 2:36動物の脳にセンサーをつけて
-
2:36 - 2:40脳から足や手に伝えられる嵐を
-
2:40 - 2:45信号が脳から手足に届く時間
-
2:45 - 2:47およそ0.5秒のうちに読み取ります
-
2:47 - 2:50そして信号に埋め込まれた 運動の指令を読み取り
-
2:50 - 2:53そして信号に埋め込まれた 運動の指令を読み取り
-
2:53 - 2:55デジタル信号に変換して 人工装置に送ります
-
2:55 - 2:57デジタル信号に変換して 人工装置に送り
-
2:57 - 3:03その装置が脳の随意運動の働きを
リアルタイムに再現するという実験です -
3:03 - 3:07そして 実際の体の動きと比較すれば
-
3:07 - 3:11命令の読み取りの精度を調べられます
-
3:11 - 3:13さらに フィードバックも行います
-
3:13 - 3:19脳の操作する
この機械的なロボットである -
3:19 - 3:21コンピュータによる作動装置から
-
3:21 - 3:23感覚的な信号が戻ってきた場合
-
3:23 - 3:25脳はどのように処理するのでしょうか
-
3:25 - 3:30脳はどのように処理するのでしょうか
-
3:30 - 3:32これがまさに私たちが10年前にしたことです
-
3:32 - 3:35実験は 後にこの分野のスーパースターとなる
-
3:35 - 3:37サルの「オーロラ」を使って
実験を始めました -
3:37 - 3:40オーロラはビデオゲームが大好きです
-
3:40 - 3:41このように
-
3:41 - 3:46オーロラも 私たちと同じで
ジョイスティックを使ってゲームするのが好きです -
3:46 - 3:51賢い霊長類の常として
ズルをするようにすらなりました -
3:51 - 3:55標的が現れる前に ジョイスティックを操り
-
3:55 - 3:58標的が現れそうな場所にカーソルを動かすのです
-
3:58 - 4:02どこにあろうが 見つけようとします
-
4:02 - 4:03なぜかというと
-
4:03 - 4:07カーソルが標的を横切るたびに
-
4:07 - 4:10ブラジル産のオレンジジュースが
もらえるからです -
4:10 - 4:13オレンジジュースさえあれば
-
4:13 - 4:16猿はなんでもするでしょう
-
4:16 - 4:18霊長類なら みんなそうです
-
4:18 - 4:20ですよね
-
4:20 - 4:23さて このようにオーロラが
ゲームをしている間 -
4:23 - 4:26一日に1000回もトライして
-
4:26 - 4:2997％の成功率と350mlの
オレンジジュースを得ている間 -
4:29 - 4:33私たちはオーロラが作る 脳の嵐を記録し
-
4:33 - 4:34ロボットアームに送りました
-
4:34 - 4:38オーロラの動きを再現するために
学習させたのです -
4:38 - 4:42このブレイン・マシン・インターフェースを使って
-
4:42 - 4:47オーロラが体を使わずに 念じるだけで
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4:47 - 4:49ゲームができるようにしたかったのです
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4:49 - 4:52脳の嵐でロボットアームを操り
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4:52 - 4:55カーソルで標的を狙うことも出来るでしょう
-
4:55 - 4:58オーロラが実際これを
やってのけたのには驚きました -
4:58 - 5:02体を動かさずにゲームをしたのです
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5:02 - 5:05このカーソルの動きは
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5:05 - 5:08オーロラが初めて操作に成功した
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5:08 - 5:10まさにその時のものです
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5:10 - 5:16脳の意図は肉体から解放され
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5:16 - 5:20人工の機械を操作して
外界で行動を起こせるようになりました -
5:20 - 5:23人工の機械を操作して
外界で行動を起こせるようになりました -
5:23 - 5:28その後もオーロラはゲームを続け
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5:28 - 5:32大好きなオレンジジュースを獲得し続けました
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5:32 - 5:39新しい腕を使ってです
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5:39 - 5:42最初にお見せしたビデオから30日後
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5:42 - 5:44ロボットアームは完全に オーロラの脳の支配下に置かれ
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5:44 - 5:47ロボットアームは完全に オーロラの脳の支配下に置かれ
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5:47 - 5:50カーソルを標的に向かって動かしています
-
5:50 - 5:54しかもオーロラは ロボットアームで
ゲームが出来る事を理解しており -
5:54 - 6:00自分の腕は今まで通り使って
好きな事ができます -
6:00 - 6:04背中や 私たちをひっかくことも
別のゲームをすることもできます -
6:04 - 6:05つまりオーロラの脳は
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6:05 - 6:10人工的な機械を 自身の体の延長として
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6:10 - 6:12統合させたのです
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6:12 - 6:16オーロラにとっての自己は
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6:16 - 6:20新たな腕にまで拡大したのです
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6:20 - 6:22これは10年前のことです
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6:22 - 6:25去年 私たちは
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6:25 - 6:30ロボットさえ必要ないことに気づきました
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6:30 - 6:36コンピューター上の分身
サルのアバターを作れば良いのです -
6:36 - 6:40サルをアバターとやりとりさせたり
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6:40 - 6:44仮想世界のアバターが自分だと認識させ
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6:44 - 6:47仮想世界のアバターが自分だと認識させ
-
6:47 - 6:53念じるだけで アバターの手足が
動かせるよう訓練することもできます -
6:53 - 6:56いま 私たちは動物に対し
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6:56 - 6:59アバターを操作して
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6:59 - 7:03仮想世界の物体を調べる訓練を行っています
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7:03 - 7:05これらの物体は見た目は同じですが
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7:05 - 7:09アバターがその表面を横切ると
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7:09 - 7:15その物体の触感に応じた電気信号が
-
7:15 - 7:19サルの脳に直接送られ
-
7:19 - 7:24アバターが何を触っているかを知らせます
-
7:24 - 7:29たった４週間で 脳はこの新たな感覚を学習し
-
7:29 - 7:35新たな感覚神経路 -- ある種の
新たな感覚を獲得したのです -
7:35 - 7:38脳は全く自由になりました
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7:38 - 7:42なぜなら 運動の指令をアバターに送ることができますし
-
7:42 - 7:47そしてアバターからくるフィードバックは
皮膚を介さなくとも -
7:47 - 7:50脳に直接 入ってきます
-
7:50 - 7:52これが実験の仕組みをまとめたものです
-
7:52 - 7:57動物は３つの標的を触ります
-
7:57 - 8:01正しいものを選んだときだけ
-
8:01 - 8:03ご褒美のオレンジジュースがもらえます
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8:03 - 8:08ただし 実際には存在しない
仮想の手を使わなければなりません -
8:08 - 8:10実際の映像です
-
8:10 - 8:14脳は完全に自由になり
-
8:14 - 8:18体や動作の限界から解き放たれています
-
8:18 - 8:22この動物は アバターを使って標的を触り
-
8:22 - 8:28脳に直接 電気的な信号を受けて
触感を得ています -
8:28 - 8:32そして脳は どの触感がご褒美に関係しているのか
決めているのです -
8:32 - 8:36動画上のキャプションは
サルの実験では表示されません -
8:36 - 8:38英語なんてどうせ読めませんし
-
8:38 - 8:43ここでは正しい標的の位置が
変わっていますが -
8:43 - 8:47触感で区別して
-
8:47 - 8:50正しいものを 選んでいるわけです
-
8:50 - 8:53この動物の脳で
何が起こっているか見てみると -
8:53 - 8:57上の図は125の神経細胞に注目して
-
8:57 - 9:01動物がジョイスティックを使うときの脳細胞の活動―
-
9:01 - 9:03電気的な嵐がどうなるかを見たものです
-
9:03 - 9:05電気的な嵐がどうなるかを見たものです
-
9:05 - 9:08神経生理学者なら これを見てわかりますが
-
9:08 - 9:13これらの細胞は全ての方向に対してシグナルを出しています
-
9:13 - 9:19下の図は 動物が体を動かす代わりに
-
9:19 - 9:25ロボットやコンピューター上のアバターを
操作している時のものです -
9:25 - 9:28コンピューターを再起動したとたん
-
9:28 - 9:34この新たな装置に対応して 脳の活動は変化します
-
9:34 - 9:39まるで自分の一部であるかのようにです
-
9:39 - 9:44脳は 瞬時に操作するものを同化したのです
-
9:44 - 9:47このことは 私たちの自己という概念は
-
9:47 - 9:51体の一番外側である皮膚で終わるのではなく
-
9:51 - 9:57脳によって操作できる道具まで続いているようです
-
9:57 - 10:02バイオリン 車 自転車 サッカーボールや 衣服―
-
10:02 - 10:09それら全ては脳という 貪欲で素晴らしい
変化に富むシステムにより統合化されるのです -
10:09 - 10:10これから先何ができるでしょう？
-
10:10 - 10:15その限界を探るために 数年前に行った
実験をご紹介しましょう -
10:15 - 10:17アメリカ東海岸のデューク大学において
-
10:17 - 10:19動物を トレッドミル上で走らせ
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10:19 - 10:22動作に必要な脳の嵐を測定し
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10:22 - 10:26そして京都のATR研究所にある
-
10:26 - 10:29脳による操作を目指して作られた
ヒューマノイド・ロボットに送りました -
10:29 - 10:35脳による操作を目指して作られた
ヒューマノイド・ロボットに送りました -
10:35 - 10:38人間や霊長類の脳に操作されるのを
夢見るロボットです -
10:38 - 10:43サルの動作を制御する信号が
-
10:43 - 10:46日本に送られて ロボットを歩かせました
-
10:46 - 10:50さらにロボットの映像は
デューク大学の猿のもとに送られ -
10:50 - 10:55猿はロボットが歩く様子を
目の前で見ることができました -
10:55 - 10:59ご褒美が欲しいならば
猿は自分の体を動かすのではなく -
10:59 - 11:04脳の活動を使って 地球の反対側にいるロボットに
正確な歩みをさせなければなりません -
11:04 - 11:07脳の活動を使って 地球の反対側にいるロボットに
正確な歩みをさせなければなりません -
11:07 - 11:14面白いことに 通信が地球上を往復するほうが
-
11:14 - 11:18脳からの命令がサル自身の筋肉に届くのより
-
11:18 - 11:2220ミリ秒早いのです
-
11:22 - 11:28このサルは 地球の裏側にある
自分より６倍も大きいロボットを動かしました -
11:28 - 11:35ロボットが自分で歩けるという
実験のひとつです -
11:35 - 11:40これが夢の叶った
日本のCB1というロボットです -
11:40 - 11:43霊長類の脳に
コントロールされているところです -
11:43 - 11:45さて 私たちは将来的に
-
11:45 - 11:48耳と耳の間の小宇宙である
-
11:48 - 11:53脳の研究から
何を得られるのでしょうか -
11:53 - 11:58例えば これらの知識や技術を総動員することで
-
11:58 - 12:04もっとも重度な神経系の障害のひとつを
克服できるかもしれません -
12:04 - 12:08脳の活動を動作に移す能力を
失ってしまった人が たくさんいます -
12:08 - 12:11脳の活動を動作に移す能力を
失ってしまった人が たくさんいます -
12:11 - 12:16脳がきちんと 運動の指令を出しているにも関わらず
-
12:16 - 12:21せき髄の損傷した箇所を伝わらないのです
-
12:21 - 12:23バイパスはできないでしょうか
-
12:23 - 12:27ブレイン・マシン・インターフェースを使って
脳信号を読み取り -
12:27 - 12:31動かしたいという意思を持つ
もっと大きなスケールの信号を読み -
12:31 - 12:35コンピュータを利用した マイクロ技術を使って
バイパスを作り -
12:35 - 12:43患者にとって新たな体となる
「外骨格」ロボットスーツに届けるのです -
12:43 - 12:48患者にとって新たな体となる
「外骨格」ロボットスーツに届けるのです -
12:48 - 12:52これは「ウオーク・アゲイン・プロジェクト」
（もう一度歩こう・プロジェクト）という -
12:52 - 12:56非営利コンソーシアムの提携図です
-
12:56 - 12:59ヨーロッパ アメリカ
-
12:59 - 13:01そしてブラジルの研究者たちを集め
-
13:01 - 13:05共同で この新しい体を開発しています
-
13:05 - 13:09おそらくは機能に柔軟性のあるものになるでしょうが―
-
13:09 - 13:15ブレイン・マシン・インターフェースで
オーロラや他のサルが道具を使うのに
操作したようなものになります -
13:15 - 13:20これを使って日常使う道具等も
組み合わせられます -
13:20 - 13:24そして私たちが望むのは この仕組みによって
-
13:24 - 13:28患者さんたちが 新しい体に
思った動きをさせられるようになるだけでなく -
13:28 - 13:31患者さんたちが 新しい体に
思った動きをさせられるようになるだけでなく -
13:31 - 13:38患者さんの体の一部として
統合されることです -
13:38 - 13:41およそ10年前
-
13:41 - 13:47私のこの考えは 実現不可能だと言われました
-
13:47 - 13:49でも ひとりの科学者として言います
-
13:49 - 13:52私は1960年代半ば
ブラジル南部で育ちましたが -
13:52 - 13:57当時「月に行く」なんて
とてつもない考えを聞いて -
13:57 - 13:585歳だった私は
-
13:58 - 14:03NASA が カーク船長やスポックをに
頼めば良いのにと思ったものです -
14:03 - 14:05彼らならやれると思ったんです--
-
14:05 - 14:09ともかく このような時代に育ち
-
14:09 - 14:12私の祖母のよく言ったことを
信じるようになりました -
14:12 - 14:13「不可能なんてないのよ―
-
14:13 - 14:17ただ努力が足りないだけよ」
-
14:17 - 14:21たとえ周囲が「歩かせるなんて無理だ」と言ったとしても
-
14:21 - 14:24私は 祖母の言葉に従うでしょう
-
14:24 - 14:26ありがとうございました
-
14:26 - 14:34（拍手）
- Title:
- 念じるだけで ロボットを操作した猿
- Speaker:
- ミゲル・ニコレリス
- Description:
-
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体を一切動かさずに念じるだけで機械を操作できるでしょうか？
ミゲル・ミコレリスは、アメリカにいる賢い猿が念じるだけでコンピュータ上のアバター（分身）を操作したり、日本にいるロボットを操作できたりという驚くべき実験について語りました。
この研究は 四肢麻痺の患者にもおそらく私たち全員にとっても大変意味のあるものです。
（TED MED 2012 ） - Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 14:55
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Akiko Hicks approved Japanese subtitles for A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really. | |
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Akiko Hicks edited Japanese subtitles for A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really. | |
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Akiko Hicks edited Japanese subtitles for A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really. | |
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Akiko Hicks edited Japanese subtitles for A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really. | |
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Akiko Hicks edited Japanese subtitles for A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really. | |
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Yuka R accepted Japanese subtitles for A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really. | |
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Yuka R commented on Japanese subtitles for A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really. | |
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Yuka R edited Japanese subtitles for A monkey that controls a robot with its thoughts. No, really. |