「考えただけ」で文字を入力できるAIシステムを開発：脳とAIを「結合」して書字動作を判定

脳の運動皮質に埋め込んだデバイスから得たデータをAIが解釈することで、四肢の不自由な患者がテキストでコミュニケーションできるシステムをスタンフォード大学の研究チームが開発した。

[＠IT]

　スタンフォード大学は2021年5月12日（米国時間）、考えただけで文字を出力できるシステムを開発したと発表した。

　AIソフトウェアと、四肢まひの男性被験者の脳に埋め込まれた「ブレーンコンピュータインタフェース」（BCI）デバイスを組み合わせて、被験者が思い描いた手書き文字をコンピュータ画面にテキストとして出力するシステムだ。「Nature」誌のオンライン版に2021年5月12日付で論文が掲載された。

書くことを想像して入力するシステム

　このシステムは例えば「A」という文字を思い浮かべて出力するのではなく、「A」という文字を書くところを想像する必要がある。BCIが運動ニューロンからの信号を受け取り、その情報をAIソフトウェアが高速にテキストに変換して画面に表示する。

　同大学の神経外科教授で医学博士のジェイミー・ヘンダーソン氏はこう語っている。「この研究成果は、脊髄損傷や脳卒中、筋萎縮性側索硬化（ALS）で上肢が動かなくなったり、話せなくなったりした多くの人に恩恵をもたらす。そのような研究や技術の進歩を促進する可能性がある」

四肢まひ患者が「想像」したアルファベットの手書き文字　スタンフォード大学の研究チームが開発したシステムは、次のように動作する。まず被験者が手で書く操作を想像する。次に脳に埋め込まれたセンサーが、発生した神経信号を検知し、AIアルゴリズムがその信号をテキストに変換する（出典：スタンフォード大学、Frank Willett氏）

　文字を書くところを思い描く必要があるため、回りくどい方法にも思えるが、速度は十分だという。「このアプローチにより、被験者は、同じ年齢層の健常者がスマートフォンでタイプ入力した場合にほぼ匹敵するスピードで、文字を入力できるようになった。この取り組みの目標は、テキストでコミュニケーションを行う能力を取り戻すことだ」と同氏は説明した。

　被験者のテキスト入力速度は、1分当たり約18ワードだった。同じ年齢層の健常者がスマートフォンで入力する速度は、1分当たり約23ワードだ。

どのようなシステムなのか

　論文で「T5」として言及されている被験者は、2007年に脊髄損傷で首から下がまひしてしまった。2016年にヘンダーソン氏が、小児用アスピリン錠剤程度の大きさのBCIチップをT5氏の左脳に2つ埋め込んだ。各チップは100個の電極を備え、手の動きをつかさどる運動皮質の一部におけるニューロンの発火信号を検知する。