コラム

インプラント不要、ヒトの脳内思考を読み取ってAIで文章化する方法が開発される

2023年05月24日(水)10時20分
女性と脳

これまでは被験者の大脳皮質に外科手術で電極を埋め込む方法が一般的だった(写真はイメージです) MDV Edwards-shutterstock

<他人に思考が覗かれてしまう──そう聞けばディストピア小説のようだが、意思疎通のできない患者の要望を探ったり、犯罪を未然に防ぐことにも応用できる>

科学の力で、頭の中で考えていることを他人が正確に解読できるようになったら?

そのような近未来社会は、思考を他人に覗かれてしまうディストピア(暗黒世界)でしょうか。それとも、話さなくても頭の中に思い浮かべるだけで他人と意思疎通ができるユートピア(理想郷)でしょうか。

米テキサス大オースティン校の研究者らは、被験者(実験協力者)の脳内の活動を画像データで解読し、その人が新たに聞いたり想像したりしたことを文章で再現することに成功したと発表しました。研究成果は、5月1日付の神経科学専門誌「ネイチャー・ニューロサイエンス」で発表されました。

「ヒトの脳内思考を読み取って再現する研究」はこれまでも行われており、一定の成果をあげてきましたが、被験者の大脳皮質に外科手術で電極を埋め込む方法が一般的でした。また、非侵襲的な方法で得られる脳内活動の予測は、単語や短いフレーズが精一杯でした。

今回はfMRI(機能的磁気共鳴画像法)という非侵襲的な方法にもかかわらず、被験者の思考を文章で再現できたところに価値があります。研究の詳細とともに、「脳の中を解読する研究」の意義についても考えてみましょう。

ChatGPTの起源「GPT-1」で再文章化

今回の実験で、研究者たちはfMRIで脳の解読をするために、まずAIのトレーニングを行いました。

fMRIは血流から脳活動をとらえる手法なので、刺激を受けてからMRI画像として反映されるまでは数秒間のタイムラグがあります。そのため、ある単語を聞いた瞬間の、リアルタイムの脳の状態は記録することができません。

そこで研究チームは、単語ではなく単語の集まりを知覚したときの脳の活動記録をfMRIで視覚化し、全体の意味をとらえて改めて文章化することで、頭の中で考えていることを再現させるという手法を考案しました。

この「再文章化」には、AIが採用されました。実際に使用されたのは、最近、自治体や大学機関で利用すべきかが議論となっている「ChatGPT」の起源である「GPT」です。GPTは開発会社のOpenAI社が2018年に最初に作成したAI言語モデルで、GPT-1とも呼ばれています。

単語の集まりを意味として認識した状態のfMRI画像をもとに、AIが意味から文章に再現しました。

たとえば、


「That night I went upstairs to what had been our bedroom and not knowing what else to do I turned out the light and lay down on the floor.
(その夜、私は二階のかつて寝室だった部屋に行ったが、他に何をすればよいのか分からず、電気を消して床に寝転んだ)」

という文章は、意味をつかんだAIによって


「We got back to my dorm room. I had no idea where my bed was. I just assumed I would sleep on it but instead I lay down on the floor.
(私たちは寮の部屋に戻った。寝ようとしたが、ベッドがどこにあるのか分からず、代わりに床に寝転んだ)」

と再現されました。

プロフィール

茜 灯里

作家・科学ジャーナリスト/博士(理学)・獣医師。東京生まれ。東京大学理学部地球惑星物理学科、同農学部獣医学専修卒業、東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻博士課程修了。朝日新聞記者、大学教員などを経て第 24 回日本ミステリー文学大賞新人賞を受賞。小説に『馬疫』(2021 年、光文社)、ノンフィクションに『地球にじいろ図鑑』(2023年、化学同人)がある。分担執筆に『ニュートリノ』(2003 年、東京大学出版会)、『科学ジャーナリストの手法』(2007 年、化学同人)など。

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