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学習能力4割アップ


DARPAが学習能力を40%向上させる脳デバイスを公開(アメリカ)

米国防高等研究計画局(DARPA)が研究資金を助成するチームによって、学習能力を40%向上する脳デバイスが公開された。

現在は猿を使った実験段階にあるが、将来的には人間の機能的結合を改変する安価かつ非侵襲的な方法になるだろうとのことだ。


帽子型のデバイスが装着者の脳を電流で刺激

このデバイスは非侵襲的(生体を傷つけず、人体の恒常性を崩さない)な帽子型で、これを被った装着者の脳を電流で刺激することができる。

開発したのは、米カリフォルニア州HRLラボラトリーズ(HRL Laboratories)、ニューヨークのソテリックス・メディカル(Soterix Medical)、加モントリーオルのマギル大学の研究者だ。

実験ではマカクという猿の仲間を対象に非侵襲的経頭蓋直流電気刺激(tDCS)を実施。前頭前皮質を刺激したうえで連想的学習に基づく課題を行わせた。マカクが報酬を得るには視覚的手がかりと位置との関連性を学ぶ必要がある。


マカクザルの実験で学習速度が40%向上することが判明

『Current Biology』に掲載された論文によると、tDCSを受けない対照群のマカクが報酬を手にするまでには22回挑戦する必要があった。しかしtDCSデバイスを装着したマカクは12回の挑戦で獲得し、学習速度が40%向上するという結果が得られた。

前頭前皮質は数多くの実行機能(意思決定、認知制御、文脈記憶検索など)を司る領域で、その他の皮質のほぼすべてとつながりがある。したがってここを刺激すれば、その効果が他の領域にも伝わって行く。


電流の刺激が脳のさまざまな領域との結合を変化させる

結果からは、電流による刺激が神経の発火割合を変化させたというよりは、脳のさまざまな領域との結合を変化させたことが示されている。

マカクの成績を向上させたのは、この結合の変化である。遠く離れた脳領域の結合が、高周波帯域では増加し、低周波帯域では減少したことが、学習能力の改善に決定的だったと考えられるという。

こうした結果は、tDCSによって脳の活動に広範な変化を生じさせることが可能で、人体において機能的結合を改変する安価かつ非侵襲的な手法として有望である可能性を示唆している、と研究チームは結論づけている。


実験はDARPAの能動記憶回復プログラム(Restoring Active Memory program)の一環として行われた。

このプログラムは外傷性脳障害を負い、記憶を思い出せなくなった患者の回復を主な目的とするものだ。将来的にはインプラント式のワイヤレスインターフェースの開発が目指されている。


ARPAは軍隊使用のための新技術開発および研究を行うアメリカ国防総省の機関である。軍事目的も視野に入れている可能性もあるだろう。

とはいえ非侵襲的かつ被るだけで学習能力が40%も向上するデバイスとか超欲しいなそれ。




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