科学技術史上最も爆発的な組み合わせ「メタバース + ブレイン・コンピューター・インターフェース」、私たちはそこからどれくらい遠いのでしょうか?

[[430430]]

この記事はLeiphone.comから転載したものです。転載する場合は、Leiphone.com公式サイトにアクセスして許可を申請してください。

究極のメタバースはどのようなものになるのでしょうか?多くの SF ファンの間では、脳コンピューターインターフェースが満場一致の答えとなるでしょう。

『ゴースト・イン・ザ・シェル』や『マトリックス』などの人気SF作品は、脳とコンピューターのインターフェースによるメタバースの未来の可能性を人々に示してきました。脳とコンピューターのつながりを通じて、人々は自由に情報を入手し、社会活動に従事し、さらには仮想世界で味覚や触覚などの複数の感覚を体験できるようになります。

音声と動画しか提供できない PC や携帯電話、あるいはまだ研究段階の VR や AR などの「従来の」メディアと比較すると、脳コンピューターインターフェースがメタバースにもたらす体験は革命的なものとなるでしょう。

現在のゲーム環境では、プレイヤーキャラクターのアクションのほとんどが事前に設定されています（攻撃、ジャンプ、アイテムの取得など）。プレイヤーはボタンを押してゲームと対話することで、これらの事前設定されたアクションをトリガーします。プレイヤーがどのように操作しても、事前に設定されたアクションは変更されません。

脳コンピューターインターフェースは思考でゲームを制御できるため、より自由な操作が可能になる可能性があります。メタバースでは、プレイヤーは自分の意志に従って体のあらゆる部分を自由に動かすことができます。ソフトウェアはもはや厳密なプリセットアクションを必要とせず、プレイヤーは好きなように仮想世界とやりとりすることができます。

インタラクションの面では、あらかじめ設定された動作の「束縛」から解放されるだけでなく、脳信号の双方向伝達によって複数の感覚からのフィードバックも可能になります。

前回の「Metaverse: The Decameron」の記事でも触れたように、VR ゲームはプレイヤーにめまいを引き起こします。これは主に、ゲーム内のアイテムとやり取りする際に仮想オブジェクトの実体が欠如しているために生じる視覚的および触覚的な断絶が原因です。

脳とコンピューターのインターフェースにおける信号の双方向伝送により、メタバースはこの問題を克服することもできます。脳とコンピューターのインターフェースのメタバースでは、石に触れると、その石の質感や温度を感じることができます。また、石を持ち上げると、その重ささえ感じることができます。

このように、脳とコンピューターのインターフェースは現実と仮想の間の障壁を完全に打ち破り、人々は自分の目で「見る」、自分の手で「触る」、自分の耳で「聞く」ことができるようになります。その日には、人類が本当に仮想世界で暮らすことが可能になるだろう。

ちょっとSFっぽいですか？はい、しかし、一般の人々の目に「SF」と映っているものを、本当の「科学」に変えている人もいます。

1. 脳コンピューターインターフェース+メタバースの最も難しい部分は「心を読むこと」です

今日に至るまで、人間の脳は人類の科学にとって最も克服が難しい領域の一つとなっています。

「脳コンピュータインターフェース」（BCI）は、近年の脳科学研究における大きな進歩です。脳活動中の脳信号をエンコードおよびデコードすることにより、脳コンピューターインターフェースは脳と外部デバイス間の直接通信および制御チャネルを確立し、それによって人間の機能を回復および強化することができます。

脳コンピューターインターフェースを使用すると、ユーザーは脳から送信される信号に依存して、意識を使って操作（ゲームのプレイ、タイピングなど）を行います。したがって、脳信号を正確に識別して分析することによってのみ、メタバース内のプレイヤーが実行するすべてのアクションが可能になります。

脳信号を識別し、脳の機能領域を特定する: 脳の「マインドリーディング」は、脳コンピューターインターフェース技術の基礎と言えます。中国科学院自動化研究所で脳コンピューターインターフェース技術の研究に携わる何恵光教授は、Leifeng.com に対し、この技術は理解しやすいように「減算」プロセスとして簡単に要約できると語った。

「人が休んでいるとき、脳には基本的な信号 A があります。何かを見ると、脳は視覚刺激を受け取り、専用の領域が直感的に反応して信号 B を生成します。信号 A を信号 B から差し引くことで、どの領域が視覚作業を担っているかがわかります。」

さまざまな刺激を受けたときにユーザーの脳から送信される信号を分析することで、機能領域を特定できます。次に、人工知能に基づく脳コンピューターインターフェースデコードアルゴリズムの助けを借りて、デバイスは脳の「思考」を読み取ろうとします。その後、ユーザーは「思考」を使用して「メタバース」で操作を完了し、外部デバイスを制御できます。

デコード効率の向上は脳コンピューター研究における大きな課題である

このように、「メタバース」に直面する脳コンピューターインターフェースは、デコード速度という非常に「厳しい」限界に直面します。

デバイスが単位時間あたりに正しく解釈できる脳信号が多ければ多いほど、ユーザーによるコンピューターの制御はより正確になります。今年、イーロン・マスクのニューラリンクは、脳コンピューターインターフェースを通じてサルがマウスを操作する様子を映したビデオを公開した。小さな猿のペグがカーソルを光っているエリアに移動させ続けると、ご褒美として小さなバナナミルクシェイクをもらえます。

脳コンピューターインターフェースの分野では、これは最先端の大きな進歩と言えるが、メタバースに関しては、マスク氏の試みはまだ初期段階にあるとしか言えない。

脳コンピューターインターフェースがメタバースへの究極の入り口となるためには、これ以上のことを行う必要があります。ユーザーが望んでいるのは、脳とコンピューターのインターフェースのメタバースで「パックマン」や「ピンポン」をプレイすることではなく、シューティング、作成、さらにはプログラミングなど、より高度で洗練された操作体験をすることです。

これらのメタバースの体験は、脳コンピューターインターフェースのデコード効率に大きく左右されます。何教授は、実験パラダイムによれば、脳コンピューターインターフェースには、運動イメージ脳コンピューターインターフェース、P300電位ベースの脳コンピューターインターフェース、視覚誘発電位脳コンピューターインターフェースが含まれると述べた。その中で、視覚誘発電位の解読効率はより高く、異なる周波数の閃光に対する人間の脳の異なる反応を通じて、コマンドを認識する効果を実現します。定常視覚誘発電位は清華大学で初めて発明され、現在その進歩は世界をリードするレベルにあります。

何恵光教授は最近、清華大学の高暁栄教授、半導体研究所の王一軍教授と共同で北京科学技術計画の脳コンピューターインターフェースプロジェクト「1秒未満の非侵襲性脳コンピューターインターフェース技術と汎用システムの研究開発」に取り組んだと述べた。この最新技術は 100 個のターゲットを制御できると同時に、デコード効率を 1 秒未満のレベルまで向上させ、脳コンピューターインターフェースデコードの学術的最前線における新たなブレークスルーとなります。

誘発された脳信号を分析することで脳とコンピューターのつながりを実現する前者と比較して、「運動イメージ」は脳が能動的に発する脳信号を分析します。簡単に言えば、実際に体の一部を動かさなくても、人間は身体的な動きを想像するだけで、脳に独自の脳信号を積極的に送らせることができるのです。この原理を利用すると、機械は脳がさまざまな動きを想像したときに発せられる脳信号を識別することで、脳の「心を読む」ことができます。

脳コンピューターによる「心を読む」への道は困難に満ちている

脳信号の解読はメタバースからはまだ遠い道のりです。現在、このデバイスは脳信号を毎分200ビットの速度でしかデコードできません。より高いデコード効率を持つユーザーのデコード速度は、基本的に携帯電話を片手で入力する速度と同じです。しかし、この速度ではメタバースの体験を実現するにはほど遠いです。

何恵光氏はLeifeng.comに次のように語った。「人々はこれに大きな期待を寄せています。脳コンピューターインターフェースとなると、人々はいつもそれが簡単だと考え、電極を差し込めば信号が自然に出てくるだろうと考えます。しかし、まだ道のりは長いのです。」

AIは機械学習の手法を使って、脳コンピューターデバイスが「人の心をよりよく理解」できるようにできるだろうか？何慧光氏は、人間の脳信号の脳コンピューター解読における機械学習の役割は記憶容量のレベルにとどまっており、メタバースの実際の実用化にはまだ程遠いと考えている。「機械学習は限られた空間と限られたルールに限定され、その帰納的推論能力はまだ比較的貧弱です。人間の脳の学習方法は異なります。人々は小さなサンプル学習プロセスを通じて知識と経験を習得します。」

同時に、脳について言えば、人それぞれに大きな個人差があります。同じ視覚刺激（カップを見るなど）にさらされた場合、人によって反応は異なります。また、同じ人であっても、時間や状況によって同じ物体に対して非常に異なる反応を示すことがあります。「その個人差と高いダイナミクスは、脳コンピューターインターフェースメタバースの応用にとって大きな課題です。」

2. 資本は依然として傍観者だが、国家戦略はすでに傾いている

科学研究は莫大な投資を必要とする長期にわたる戦いです。脳コンピューターインターフェースがメタバースへの究極の入り口となるためには、科学研究資金は考慮に入れなければならない変数です。

「10億あれば、1000万、2000万を投資しても構わない。社会と人類に貢献したい。」これは、Chunni Capitalのパートナーである周文静氏が、脳コンピューターインターフェースプロジェクトへの投資について語った言葉である。

周文静氏は、最近「メタバース」という概念が人気を集める中、すでに4件のメタバース案件に携わっている。彼女はまた、メタバースの投資および資金調達市場の複雑な状況に深く心を痛めている。「あまりにも多くの投機家がメタバースの概念を無作為に導入しています」と彼女は言う。「少数の不良コインが市場で良質なコインを駆逐してしまうので、私はそれらの不良コインを批判しなければなりません。」

ハードコアなイノベーション資金調達は冷え込んでいる

脳コンピューターインターフェース + メタバースに関連する投資はまだ比較的空白状態にあります。「ハードコアすぎる」、「最先端すぎる」、「理解不能」というのが多くの投資家の一致した意見です。一方で、脳コンピューター研究は主に大学などの研究機関に集中しており、関与している民間企業はほんの一握りで、ベンチャーキャピタルは始める場所がない。

同時に、投資家が脳コンピューターインターフェース＋メタバースへの投資に消極的になる理由は、システムと監督が不明確であることだ。医療機器として、脳コンピューターインターフェースをサポートする規制や規制政策はまだ策定中です。資本が軽率に市場に流入すれば、投資家も大きなリスクを負わなければならなくなる。

それに比べて、ユーザー側のメタバースアプリケーション製品は、投資リスクが低く、理解の障壁が低く、投資回収が早くなります。この場合、ハードコアな科学研究が資本市場で冷たく受け止められたのも不思議ではない。

それにもかかわらず、中国の多くの先見の明のある投資家は、脳コンピューターインターフェース+メタバースに注目し、学び始めています。「ハードコアコンテンツには実はまだ多くのチャンスがある」と周文静氏は言う。「ハードコアコンテンツへの参入障壁は比較的高い。しかし、ハードコアなイノベーションに挑戦する人は中国にはほとんどいない」

外国の巨大企業は依然として苦戦しており、中国勢力もそれに加わっている

マスク氏は直接出席したにもかかわらず、ニューラリンクの資金のほとんどはマスク氏自身のポケットマネーから出ていた。 Neuralinkは2017年と2019年に1億5000万ドルの投資を主導した後、設立からちょうど5年後にシリーズCラウンドでついに2億500万ドルの資金を調達した。

今年「メタバース」への参入を公表したフェイスブックも、早くも2017年に脳コンピューターインターフェース技術の研究を開始した。「プロジェクト・ステノ」は、同社の「メタバース」部門の「リアリティ・ラボ」とカリフォルニア大学サンフランシスコ校が共同で開発した脳コンピューター・プロジェクトであり、外の世界から大きな期待を集めている。これは、ユーザーが自分の考えを入力できるヘッドマウント型の脳コンピューターインターフェースデバイスです。

プロジェクト開始当初、Facebook の目標はユーザーが 1 分間に 100 語の速度で入力できるようにすることでしたが、実験終了時には「Project Steno」のデコード速度は 1 分間に 12.5 語に過ぎませんでした。

今年7月、Facebookはヘッドマウント型光学式脳コンピューターインターフェース技術の開発を中止し、手首型入力デバイスに注力することを正式に発表した。 Facebookは外部資料の中で、手首ベースの入力デバイスの方が市場に素早く参入しやすいと示唆した。これは、Facebook がブレイン・コンピューター・インターフェース技術からメタバースへの他の入り口へと焦点を移しつつあることを示すシグナルの 1 つだと考えられています。

海外の大手企業が苦戦する中、中国勢が台頭しており、脳コンピューターインターフェース＋メタバースの将来にも大きな期待が寄せられている。

miHoYoは今年3月、上海交通大学医学部付属瑞金病院との戦略的提携を発表し、「瑞金病院脳疾患センターmiHoYo共同実験室」を共同で設立した。この実験室はmiHoYoの「アンチエントロピー」スタジオが主に管理する。後者は AI と仮想人間の研究に重点を置いており、外部の世界では miHoYo がメタバースを設計するための重要な支点の 1 つと一般的に考えられています。

「10億人が暮らす仮想世界」の創造は、今後miHoYoの重要な戦略目標となり、脳コンピューターインターフェースはこの目標を達成するための最後のピースとなるだろう。

MiHoYo の脳コンピューターインターフェースへの参入は、単なる始まりに過ぎないかもしれない。中国がメタバースに参入するにつれ、脳コンピューターインターフェースはメタバースの重要な詳細領域の 1 つになると思われます。

国家の中長期戦略の傾斜

民間資本の支援が不足しているにもかかわらず、脳コンピューターインターフェースはすでに国の注目を集めており、国が将来注力する重要な戦略的方向性として認識されています。我が国の「第11次5カ年計画」から「第14次5カ年計画」では、脳と認知科学、脳コンピュータインターフェースが重要な発展方向となっています。

2017年、国務院は「第13次5カ年国家科学技術イノベーション計画」を公布した。科学技術イノベーション2030の主要プロジェクトの中には、脳型コンピューティングと脳コンピューター知能が目立つように挙げられています。これは、2030年に向けた国家長期科学技術戦略において、脳コンピューターインターフェースに関する研究が国からより大きな支援を受けることを意味します。

3. 脳コンピューターインターフェース＋メタバース、倫理をクリアする必要がある

「メタバースだけでなく、非臨床分野での脳コンピューターインターフェースの応用には断固反対します」と、省立病院の神経科副主任医師、グアン・シャオイン氏は語った。「これはパンドラの箱のようなものだ。一度開ければ、将来人類は自ら滅亡するだろう。」

グアン局長の発言は単なる個人的な意見ではなく、社会の大部分の人々の懸念を表明したものだった。

恐ろしい「脳内挿管」

脳コンピューターインターフェースの最先端技術は、すでに一般の人々から遠いところにあります。「チップインプラント」や「脳カテーテル」などの「危険で恐ろしい」方法と相まって、社会は脳コンピューターインターフェース技術に対する抵抗に満ちています。

脳コンピューター研究に多大な努力を注いできた何恵光教授も、脳コンピューターインターフェース＋メタバースの推進は多くの倫理的圧力に直面していることを認め、「人々の懸念は当然であり、私たち研究者は最終的に人々の疑問に答えなければなりません」と語った。こうした圧力に直面して、脳コンピューターインターフェースは自らの生き残りの道を選ばなければならない。

現在、脳とコンピューターを接続する方法には、非侵襲的と侵襲的の 2 つの主なタイプがあります。前者は周辺機器を使用して頭皮と頭蓋骨を通して脳信号を読み取り、後者は電極を直接脳に埋め込むことでより効率的かつ正確に脳信号を読み取ります。倫理的な圧力により、現在、人間に対する脳コンピューター実験のほとんどは非侵襲的な装置を使用して行われていますが、動物（サル、ブタ、マウスなど）に対する侵襲的な実験はより頻繁に行われています。

何教授は例え話をした。「昔は壁越しに音を聞いていたが、科学が進歩した今では、音をよりはっきりと聞けるように壁にガラスをはめ込んで音を聞こうとしている。しかし、どうやっても、壁に小さな穴をあけて音をはっきり聞くのには及ばない」。しかし、そのような小さな穴でさえ、無数の安全性や倫理上の論争やリスクによって隔てられている。

認知革命は人類の進化か、それともパンドラの箱か?

非侵襲性の脳コンピューターインターフェースはより無害に聞こえるが、Guan Xiaoying 氏は「侵襲的方法と非侵襲的方法の本質的な違いはそれほど大きくない。どちらの方法も脳機能に影響する。脳コンピューターインターフェース技術を乱用することは人類の『進化』ではない。この抜け穴が開くと、結果は悲惨なものになるだろう」と考えている。

確かに、脳コンピューターインターフェースは、それに関連する多くの疑問に直面することがよくあります。

脳コンピューターインターフェースを使用してメタバースに入ると、ユーザーの脳とインターネットが接続され、双方向に信号を送信できるようになります。この場合、機械を制御しているのは人間なのでしょうか、それとも機械が人間を制御しているのでしょうか?人間の自由意志は消滅するのでしょうか？

哲学的な議論はさておき、脳コンピューターインターフェースを通じてメタバースに入るユーザーのセキュリティ問題の方がより差し迫っているように思われます。脳コンピューターデバイスがハッキングされた場合、ユーザーのプライバシーはどうやって保護できるのでしょうか?ユーザーの性格が影響を受けたり、改ざんされたりすることはありますか?ユーザーの脳情報データを保存する責任は誰にありますか?脳コンピューターサービス提供者の行動を誰が監督するのでしょうか?脳コンピューターサービスプロバイダーによるデータと市場の独占をどうやって防ぐか?

未成年者のゲーム依存症の問題は、近年、あらゆる分野から大きな注目を集めています。脳コンピューターインターフェースが現実世界と仮想世界の境界を打ち破った場合、プレイヤー（特に未成年者）が過度に依存するようになり、より深刻な社会問題を引き起こすことになるのでしょうか？

将来、誰もが脳コンピューターインターフェース技術を受け入れられるようになるとは限らない。富裕層はメタバースの仮想世界にアクセスすることでまず認知能力の向上を達成しますが、貧困層は開発の成果を享受できません。一部の人々が「超人」になると、社会のあらゆるレベルでより深い分裂を引き起こすことになるのでしょうか?

認知革命と人類の進歩は、必ずしも科学技術の倫理を正当化できるわけではありません。何建奎の恐ろしい物語は今も私たちの心に鮮明に残っており、他の科学研究者への警告として十分である。

2018年、南方科技大学の元准教授である何建奎氏は、遺伝子編集によって生まれつきエイズに対する抵抗力を持つ双子の赤ちゃんが誕生したという衝撃的な科学研究結果を発表した。そのニュースが報道されるやいなや、あらゆる分野で騒動が起きた。支持者たちは実験は人類の進歩のためだと主張したが、何建奎は2019年に深セン市南山区人民法院で違法医療行為の有罪判決を受け、刑事責任を問われた。

世論と規制の圧力を和らげるために、現在、ほとんどの脳コンピューターインターフェース研究は、麻痺や自閉症などの臨床患者を対象とし、彼らに通常の生活を送るための解決策を提供することを主張しています。グアン・シャオイン院長は、患者が人間として持つべき機能を技術で回復させるため、臨床目的での脳コンピューターインターフェースの応用には一定の正当性があると考えている。しかし、侵襲的か非侵襲的かを問わず、脳機能の改変の目的が娯楽やメタバースである場合、脳コンピューターインターフェースは正常な人間が持つべき範囲を超えており、医療倫理では受け入れられません。

倫理的危機監視はどのように行われますか?

倫理的な論争や世間の疑問に直面しながらも、脳コンピューターインターフェース + メタバースは倫理基準を境界として使い続けています。この境界は今日でも不明瞭です。

関暁英氏は、新しい医療技術が導入されるときや大きな手術（通常は移植手術）が行われるときには、病院は倫理委員会を組織して倫理審査を行うことを明らかにした。倫理委員会は、病院で長年勤務し、品行方正な上級医師で構成されています。委員たちは全員、専門的な研究を受け、委員会の決議に直接責任を負い、その決議が法的な審査に耐えるだけでなく、一般大衆も満足できるものであることを保証しなければならない。

「近年、医師と患者の関係は緊張しており、国もこの点に関してますます厳しくなっている。倫理委員会もますます慎重に業務を進め、少しでも問題があれば承認されないだろう」と関暁英院長は語った。

現在、脳コンピューターインターフェースに関する国家的または業界全体の倫理規制はないが、何恵光教授は、今年9月25日に国家新世代人工知能ガバナンス専門委員会が発表した「新世代人工知能の倫理モデル」に注目することを提案している。

この文書は、人工知能の文脈におけるユーザーのプライバシー保護、データセキュリティ、独立した意思決定力を強調しており、人工知能業界は合法性と包括性を確保するために監督を受け入れ、自己検査を強化する必要があると指摘しています。これは、脳コンピューターインターフェースとメタバースの技術開発の方向性にとって重要な参考意義を持ちます。

この技術が実装される前に、まず脳コンピューターインターフェース + メタバースに関連する倫理的問題に答えなければなりません。幸いなことに、人々がこれらの問題について考える時間はまだたくさんあります。