1000匹のサルにタイプライターを与えれば、シェイクスピアを書くでしょう。ロボットアームを与えたら、待ってください、本当にそんなことが起こったのでしょうか？

研究者グループは、手足を失ったサルが高度な脳コンピューターインターフェースを使って脳でロボットアームをコントロールするように訓練されたと主張している。

月曜日にネイチャー・コミュニケーションズ誌に掲載された論文には、以前事故に遭い腕を切断しなければならなかった3頭のアカゲザル（Macaca Mulatta）を使った実験について記載されている。

電極はサルの頭部、一次運動野（運動を制御する脳の領域）のある部分に埋め込まれ、その後、切断された腕にも埋め込まれました。2匹のサルでは、電極は切断された腕の反対側に、もう1匹のサルでは損傷側に配置されました。

サルたちは、ロボットアームを動かしてボールに手を伸ばし、掴むように仕向けられ、ご褒美として甘いジュースを一口飲ませられました。ロボット義肢は（シリコンバレーのように）サルに直接接続されているのではなく、電極からの信号を処理するコンピューターに接続されています。義肢を動かす信号が送られると、ロボットアームも動きます。

電極は脳のニューロンの活動を測定し、訓練前後のニューロン間の接続状態を調べた。結果は、切断された腕の反対側のニューロン間の接続が訓練前は疎であったことを示した。これは、切断された腕がほとんど動かされていなかったためである（脳の右側は左腕を制御し、左側は右側を制御する）。しかし、訓練が進むにつれて、ロボットアームを伸ばしたり掴んだりするのに使われる脳領域の接続がより密になった。

しかし、切断された肢の同じ側のニューロンでは、その行動は逆転していました。ニューロン間の接続は最初は強固でしたが、時間の経過とともに剪定され、筋肉を制御するための新しい、密な細胞ネットワークが構築されました。つまり、ニューロンの配置が再編成されたのです。

この研究を率いたシカゴ大学のポスドク研究員、カーティケヤン・バラスブラマニアン氏は、「動物が新しい課題を学習しようとすると、接続の強さが薄れていきます。これは、すでに他の行動を制御するネットワークが存在するためです。しかし数日後、動物は健常肢と神経義肢の両方を制御できる新しいネットワークへと再構築し始めました」と述べています。

この研究の共著者でシカゴ大学の生物学教授であるニコ・ハツポロス氏は、この研究は長期の切断患者がロボットの手足を制御することを学習できることを示していると述べた。

「興味深いのは、長期にわたる曝露による脳の可塑性と、機器の操作を学習するにつれてネットワークの接続性にどのような変化が生じたかを見ることです。こうして、人々が機器を動かし、脳と機械のインターフェースを通して自然な感覚を得られる、真に反応性の高い神経義肢の開発が実現できるのです」と彼は付け加えた。

研究者たちは、この技術が将来人間にも応用できることを期待している。「サルの脳と神経系は人間と非常に似ているため、この研究は人間にとっての概念実証のようなものだ。将来的には、同じ技術を使って、人間の切断患者が脳を使ってロボット義肢を制御できるようになるだろう」と、広報担当者はThe Register紙に語った。®

ブートノート

1000匹の猿の話は、もちろんシンプソンズのジョークです。無限猿定理については、こちらを参照してください。