ケイシー・ハレルは約3年間、脳に電極を埋め込んでいる。これは、ほとんどの人が鍵をどこに置いたか思い出そうと費やす時間とほぼ同じだ。筋萎縮性側索硬化症（ALS）で麻痺しているハレルは、2023年に研究チームの助けを借りて初めて脳コンピューターインターフェース（BCI）を使って「話す」ことに成功した。
それ以来、ハレルは数千時間もの使用時間を記録し、先週発売されたゲームをなぜか1万時間もプレイしている友人のような存在になった。彼は、介護者の助けを借りて「接続」されれば、ほぼ自立してデバイスを使うことができる。チームは新しい機能を追加し、ハレルはウェブサーフィンや仕事にもこれを使っている。脳に電極があっても、メールからは逃れられないのだ。
「ALSのような病気と生きていると、夢は小さくなるものだと言われます。しかし、私はそうではありません」とハレルはMITテクノロジーレビューに語る。「これらの機能のどれ一つとっても、絶対的な神の恵みと言える改善です。それらすべて、そしてさらに多くのことを手に入れられたのは、まさに革命的です。」
デバイスが埋め込まれてから最初の22.6ヶ月間、ハレルは研究者がいない状態で自宅で3800時間以上使用したと、チームが本日Nature Medicine誌で報告した。「彼は音声BCIの初のパワーユーザーです」と、カリフォルニア大学デービス校の神経工学者でチームメンバーのセルゲイ・スタビスキーは言う。ついに、一日中コンピューターに接続していると正直に言える人が現れた。
3年前、ハレルはカリフォルニア大学デービス校の神経外科准教授デビッド・ブランドマンとその同僚に自分の脳を託した。当時45歳だったハレルは、筋肉の使用を奪う変性疾患であるALSと診断されていた。
ハレルは車椅子の操作や着替え、食事を他人に依存していた。話すことも困難で、人々は彼の言っていることを理解するのに苦労した。そこでブランドマンと同僚は、コミュニケーションを助ける脳インプラントの試験をしないかと尋ねた。「業界は変革の瀬戸際にあり、私はその一部になりたかった」とハレルは言う。彼は参加を決意した。
2023年7月、5時間の手術で医師たちは64個の電極を備えたアレイ4つを彼の脳に埋め込んだ。各アレイのペアは「ペデスタル」接続ポイントに配線され、頭蓋骨の外側に2つのドッキング場所を作り、電極をコンピューターに接続できるようにした。頭にUSBポートがあるようなものだが、はるかにリスクが高い。
チームは長年、脳活動を音声にデコードするアルゴリズムの開発に取り組んできた。彼らのシステムは、発話を可能にする動きを司る脳領域である発話運動皮質からの活動を記録することで機能する。
「アメリカ英語のすべての音を構成する39の音素があります」と、UCデービスの神経工学者でチームメンバーのニコラス・カードは言う。各音素の生成に関連する神経活動をマッピングすることで、チームはパーソナライズされた音声デコーダーと、それらの単語を「話す」ことができるソフトウェアを作成できる。「まず脳データから音素へ、次に音素から単語へと進みます」と彼は言う。
彼らは手術から約1ヶ月後にデバイスの使用を開始した。チームは初日にハレルの音声デコーダーを動作させたとカードは言う。8月のその日、ハレルは50語の語彙でデバイスを使って話し、99.6%の単語が意図した通りだった。その後、語彙は12万5000語に拡大され、精度は97.5%になった。つまり、彼は今やそこそこ本を読む10代とほぼ同じ語彙力を持っているが、句読点の使い方ははるかに優れている。
当時、デバイスがどれくらい持つかは不明だった。脳コンピューターインターフェースはまだ新しく、長期間埋め込んだ人は多くない。例えば、脳内の電極の周りに瘢痕組織が形成され、神経活動を拾う能力を妨げる可能性がある。しかし、