脳波でPC操作するには「考える」より「感じろ」。京大らが発見

　京都大学大学院医学研究科および産業技術総合研究所の共同研究グループは、身体を動かさず脳の信号で情報機器を操るBrain-Computer Interface(BCI)技術において、操作が得意な人と苦手な人では脳の神経回路の使い方が異なることを発見した。

　BCIは、脳機能を代替する技術として期待されているもので、頭の中で想像するだけでPCなどの情報機器を使えるようにするといった技術への応用が見込まれている。一方で、脳に電極を埋め込まない非侵襲的脳信号計測でのBCI操作は個人差が大きく、上手く使いこなせない人も多いが、その原因については明らかになっていなかった。

　研究グループでは、身体の動きを想像した際に、運動野に出現する脳波信号を解読し、PCのカーソルを操作する脳波BCIと、脳全体の活動を可視化する機能的MRI計測を同時に行なえる技術を開発。さまざまな程度のBCI操作能力を持つ24名の成人男女を対象に、操作時の脳回路活動を測定した。

　その結果、視床および運動野と被殻の間に機能的つながりの増加が見出された。また、BCI操作が得意な人は被殻と運動野が機能的につながっていたのに対し、苦手な人は運動野だけでなく、認知や情動に関わる広範な大脳領域とつながっていたことも分かった。脳波BCIは運動野の発する信号で動くため、大脳領域の活動はBCI操作に寄与せず、得意な人は訓練がなくとも適切な神経回路を選択できていたものとみている。

　大脳基底核は経験に基づく直感的な行動や思考を支える領域であることから、同グループでは、BCI操作において、脳認知領域を使った「考える」戦略より、大脳基底核と運動野の神経回路を使った「感じる」戦略の方がは有利に働く可能性があるとした。個人の脳の神経回路の使い方にあわせたテーラーメイドBCI開発への応用が期待できるとしており、今後は、BCIの練習を通して、操作成績と脳の神経回路がどのように変化するか調査する予定だという。

　研究結果はCommunications Biology誌に掲載される。