現在AI技術の進歩が目覚ましいですが、従来のAIはシリコン半導体ベースのプロセッサを使っておりその膨大な消費電力が問題になっています。スイスのスタートアップ起業「FinalSpark」は脳細胞を使ったバイオコンピューティングを目指しています。今回発表されたシステムは人間のiPS細胞から作られた16個の脳オルガノイドを連結したバイオコンピューティングシステムです。

　1つの脳オルガノイドには8つの電極が装着されており、個々の電極は30kHzのサンプリング周波数と16ビットの解像度でデータの入出力が可能になっています。また、脳オルガノイドは自動培地交換システムに接続されており24時間ごとに培地交換されカメラ監視システムでメンテナンスされています。同社が提供するプラットフォーム「Neuroplatform」を介して研究者は月額500ドルのサブスクでこのバイオコンピューティングシステムにアクセスし研究可能とのことです。

理論上は従来の半導体AIと比較し100万分の1以下の低消費電力を実現可能と考えられるそうです。

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  ミニ脳16個入「バイオプロセッサ」　消費電力通常の100万分の1、APIでアクセス可能、研究者向けサブスクも【研究紹介】 | レバテックラボ（レバテックLAB） 44 users

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  Frontiers | Open and remotely accessible Neuroplatform for research in wetware computing

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  実験室で培養された「人間の脳」からCPUが作られる - GIGAZINE 24 users

　Keyword:iPS細胞/37

イーロンマスク氏のスタートアップNeuralinkが最初の患者の脳に埋め込んだ電極付きスレッドは手術後に位置がズレてしまいもはや15％しか正常に機能していない

イーロンマスク氏のヘルスケアスタートアップ企業Neuralinkは脳内に電極を埋め込むブレインマシンインターフェイスの臨床試験を行っており先日最初の1人の全身麻痺患者に電極が埋め込まれ考えるだけでチェスが出来るようになった成果が発表されています。電極には1024個の電極があり、この電極が脳内の神経の動きを検出する仕組みですが、その後、電極の位置が脳内でズレてしまい既に電極の85％がもう使えなくなっているそうです。脳内で電極がこれほど大きく動くとは想定していなかったそうです。

一方で安全性には問題が無かったためアメリカFDAは2人目の患者での臨床試験を承認しました。2人目の患者では電極が動いてしまう問題を回避するために1人目の患者の時と比べて少し大きめの電極を埋め込む計画だそうです。具体的には1個目の電極の大きさが3〜5ｍｍなのに対し、2人目の患者には8ｍｍの電極の埋め込みが計画されているようです。

いったん機能を回復しその後、再度その機能を失った1人目の被験者は少し気の毒ですが、臨床試験の最初の一人としては安全性も確保され大成功の臨床試験だったと思います。

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  Neuralinkが最初の患者の脳に埋め込んだ電極付きスレッドはもはや15％しか正常に機能していないがFDAは2人目の臨床試験を承認 - GIGAZINE 2 users

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  Neuralinkのヒト臨床試験を受けた半身不随の男性が「考えるだけでPCを操作してチェスをプレイするムービー」が公開される - GIGAZINE 13 users

脳インプラントの研究が活発に進められており、今埋め込まれた機器は古い電話のようにいずれ時代遅れになるだろう。その時どうなるのか？

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  Brain implants are becoming obsolete, like old phones. What happens next?

イーロン・マスクの脳に埋め込むNeuralinkが臨床試験の被験者募集開始、頚椎損傷or四肢麻痺の人が対象

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  イーロン・マスクの脳に埋め込むブレインコンピューターインターフェースを開発するNeuralinkが初のヒトでの臨床試験に向けて被験者を募集開始 - GIGAZINE 2 users

耳の穴の中に挿入して脳の活動を正確にモニターするデバイスの研究が発表(Nature Communication 2023年7月)

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  Twisty device monitors brain activity from inside the ear canal

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  Conformal in-ear bioelectronics for visual and auditory brain-computer interfaces | Nature Communications

科学者が脳波からマウスの見ている映像をすごい精度で再現する

　Keyword:脳波/10

【動画あり】Nature Medicineに下半身不随の3名を脊髄インプラントを埋め込み歩けるようにする報告

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  脊髄インプラントで再歩行可能に 下半身不随の患者　写真1枚　国際ニュース：AFPBB News

• Activity-dependent spinal cord neuromodulation rapidly restores trunk and leg motor functions after complete paralysis | Nature Medicine

　Keyword:リハビリ/4 脊髄/22

Synchron社の血管ステント型の脳コンピューター接続デバイス「Stentrode」にFDAが臨床試験許可。重度の麻痺を持つ患者対象。

• 血管ステント型の脳コンピューター接続デバイス「Stentrode」にFDAが臨床試験許可 - Engadget 日本版 1 users

• Patients with Severe Paralysis Use Stentrode Brain-Computer Interface to Text, Email, Shop, Bank Online, First-in-human Study Reports | Business Wire

• Press Release July 28 2021 ? Synchron

• Synchron

脳表面への電流刺激で利き腕とは逆の腕の使用頻度を向上させることに早大が成功

• 脳への電流刺激で利き腕とは逆の腕の使用頻度を向上させることに早大が成功 | マイナビニュース

　Keyword:電流/14

人工視覚インプラントで飛躍的前進、1024の電極を脳の4か所に挿入し網膜を使用せず前例ない高解像度での脳の画像認識を実現

出典：論文のサプリメントの動画より

サルでの研究が発表されています。
機能の検証としては
(1)Direction-of-motion task（物体がどちらに動いたかを答える）
(2)Letter task（16種類の文字を見分ける）
を確認しています。専門外なのでなかなか理解しにくいですが電力から脳に流すシグナルは単なるON/OFFのパターンではなく時系列の情報を持ったシリアル信号っぽい。電流は23-50uAとのこと。脳に埋め込まれた4つの電極は1024の電極を有するとのこと。32x32のフォーマットかな？電極間の距離は0.4mmまたは1.5mm

サプリメントデータまで見たんだけど分かりやすくどれぐらいの視力が実現出来ているのか理解出来なかった。

人間の脳における視野皮質は25-30cm2あるらしい。次回の実験ではさらに広い範囲をカバーする電極を挿入するとのこと。他にもワイヤレステクノロジーや長期間埋め込み可能な生体親和性の高い電極の開発が必要だと語っています。

• 人工視覚インプラントで飛躍的前進、前例ない高解像度を実現 オランダ　写真1枚　国際ニュース：AFPBB News 98 users28イイネ

• Shape perception via a high-channel-count neuroprosthesis in monkey visual cortex | Science9イイネ

イーロン・マスク「頭のFitbit」こと脳埋込みAIチップ「Link」発表。自動手術ロボV2も

• イーロン・マスク「頭のFitbit」こと脳埋込みAIチップ「Link」発表。自動手術ロボV2も - Engadget 日本版 3 users

脳に電極を埋め込んだ失明者、四肢まひの患者、パーキンソン病患者を描くドキュメンタリー映画「I am Human」

• 脳に電極を埋め込んだ人々に密着したドキュメンタリー『私は人間』が示す、“人間拡張”の可能性：映画レヴュー｜WIRED.jp 299 users

理研、ハエ専用VR装置を開発、脳に電極差してマトリックスにぶちこみ脳信号を解読

またヘンタイな良い研究だな。

脳神経活動のモニタリングは脳に小型プローブ型顕微鏡カメラを挿入してカルシウムイメージングにより行い、調べたい部位を160×160ピクセルの解像度(1ピクセルは0.19μm四方）フレームレートは20fpsぐらいで分析している。約100個程度の神経をモニターしている感じかな？

ハエが今見ている映像だけに反応しているのではなく、物体の位置を記憶し、それに基づいて飛んでいることが初めて明らかになったそうです。研究はNature neuroscienceで発表。

• 理研、"ハエ専用"VR装置を開発し、脳信号を解読 - PC Watch 2 users

• 記憶と運動の情報を区別して伝える神経回路を発見 | 理化学研究所 2 users
• Parallel encoding of recent visual experience and self-motion during navigation in Drosophila : Nature Neuroscience : Nature Research

　Keyword:カルシウム/20

脳内に電極を埋め込むことで全身麻痺の人でも1分間に8単語の入力が可能に
Paralyzed Man Uses Brain Implant to Type Eight Words Per Minute

「What do you enjoy most about summer time?」を1分で入力出来たそうです。脳の一部に数センチ四方のチップを装着しています。このチップには100本の電極（長さ1mm）が付いていて、これで神経細胞の動きを読み取っています。

チップを装着する部分は運動野で、このチップを装着した本人は腕を動かしているつもりで入力しているそうです。

• 脳内に電極を埋め込むことで身体にまひがある人が文字入力スピード「分速8ワード」の新記録を達成 - GIGAZINE 8 users

• New Record: Paralyzed Man Uses Brain Implant to Type Eight Words Per Minute - IEEE Spectrum 1 users

米国DARPAが脳内100万個の神経とコンピューターを接続する小型モジュール開発プロジェクトの提案を募集。70億円まで資金提供。

　アメリカの軍事専門の政府機関であるDARPAが脳とコンピューターを接続するBMI(ブレインーマシンーインターフェース）研究プロジェクトを募集しています。求める性能は脳内100万の神経活動を読み出し、脳内10万の神経にシグナルを送れること。費用は6000万ドル（70億円ぐらい）まで出してもらえます。

　接続する神経は人間の感覚神経（human sensory cortex）に限定されており、これは見ている映像を読み出したり、直接脳に映像を送ったり、5感を入出力出来る部分にあたります。

　NESDはNeural Engineering System Designの略。募集のプロジェクトコードは「DARPA-BAA-16-09」です。

• 脳とマシンを接続する身体埋め込みBMI開発プロジェクト「NESD」 - CNET Japan 22 users35イイネ

• Neural Engineering System Design - Federal Business Opportunities: Opportunities

大塚製薬とProteus社がデジタルチップ入りの躁うつ病治療薬をアメリカで承認申請

　大塚製薬の躁うつ病（双極性障害）治療薬Abilify(aripiprazole)に、Proteus社のデジタルチップを埋め込んで販売する予定です。患者には巨大な絆創膏のようなセンサーを腕にはってもらいます。これにより、薬を何時飲んだかを患者、医師がリアルタイムでチェック可能です。


　下記リンク先に写真がありますが、チップは米粒ほどで、いつものサイズの錠剤に埋め込まれているようです。

• FDA expands Proteus Digital Health’s clearance to include measuring medication adherence | MobiHealthNews11イイネ

  (チップの写真あり)

　Keyword:うつ病/18

ラットに電子チップを埋め込み「第六感」的感覚を与えることに成功

　これは面白い研究です。東大の研究員がラットに地磁気を認識し電流を生じるマイクロチップをラットの脳に埋め込んだところ、たった2日の訓練で目隠しをしたラットが地磁気を使って動けるようになったそうです。

　視覚に障害がある人に埋め込んでも便利に使える技術かもしれない。

• Visual Cortical Prosthesis with a Geomagnetic Compass Restores Spatial Navigation in Blind Rats
• 東大、「第六感」つくれた　磁気使いラットが方角判別 - 47NEWS（よんななニュース） 28 users3イイネ 186 Tweet

ロシアの富豪が出資する脳の情報をコンピューター上にアップロードして永遠に生きるプロジェクト「2045イニシアティブ」

　ロシアの富豪、ドミトリー・イツコフが設立したコンピューター上に脳の情報をアップロードし永遠に生きること（マインド・アップロード）を目指すプロジェクト「2045イニシアティブ」というのがあるそうです。



　サイトは英語とロシア語で利用可能で活発な更新がされています。サイトは内容は具体的な科学技術を追求というよりは方向性を明確にすることに注力している感じです。　

• 2045 Initiative 1 users2322イイネ 1525 Tweet
• ダライラマも応援！世界初の不死研究センターが誕生 | Social Design News 1 users30イイネ 9 Tweet
• マインドアップロードで可能となる人間の不老不死 - ヒトの魂の在り処とは？ 3 Tweet
• 永遠に生きる方法、「脳全体のエミュレーション（移しかえ）」 は可能なのか？ : カラパイア 25 users259イイネ 226 Tweet

ナノテクの未来「2030年には人間の脳細胞はナノロボットに支配される？」

• Interview：『スピリチュアルマシンの時代』のカーツワイル氏に聞くナノテクの未来 (1/3) - ITmedia ニュース

脳に電極を刺して思考を読みとる「侵襲型BMI」の臨床試験が国内でも開始(gizmodo)

進行性ALSの患者で、脳に電極を刺し、車椅子を操作することなどを目指す。
大阪大学病院脳神経外科の吉峰俊樹教授、平田雅之特任准教授ら、東大などが来年からスタート予定。

マインドシーカーから20年目の「ブレイン・マシン・インタフェース」

2010.02.04

植物状態の男性とのコミュニケーションに成功、脳の動きで「イエス」「ノー」伝達

サイボーグ研究の現在：動画9選

バイオニック義肢の猫(動画)

• 後ろ足を失った猫、「バイオニック義足」でジャンプ可能に

日立の粉末状ICチップがついに75μm×75μm×7.5μmに小型化されている。

脳内で思い浮かべた画像をコンピュータで推測することに成功(ATRプレスリリース)(/.jp)(msn.sankei)

国際電気通信基礎技術研究所、脳情報研究所の神谷之康らのグループがニューロン2008年12月11日号に発表。

これまで、脳の活動パターンを観察することで、知覚内容や身体の動きを予測することは可能であったが、従来の手法ではあらかじめパターン学習しておいた少数の選択肢の中からマッチング出来るのみで、見ているものを「画像」として取り出すことは出来なかった。研究者らはあらかじめ、視野をマス目状の領域に分割し、それぞれの領域のコントラスト値をfMRIの値から予測する方法を試みた。その結果、図形やアルファベットの形の再構成に成功したほか、2秒ごとに得られるfMRIの値から見ている動画を再構成することに成功した。

• 現在のfMRIでは3x3x3mm程度の涼気の血流状態をfMRIで観察することが出来る。
• 今回は10×10ピクセルの画像を解析出来た

ラットの神経細胞で出来た脳を持つロボット

0．15ミリ角最小チップ…日立が開発(yomiuri)

脳によるコンピュータ操作、まだ道のりは遠く(itmedia)

人間の神経と接合して触覚だけでなく温度もわかるロボット義手(GIGAZINE)