ナノセンサーは人類に大きな成果をもたらす？ 脳と機械を接続する「スマートダスト」

「スマートダスト」と聞くとなにやらSFのような感じを受けると思うが、これはSFではなく現実だ。カリフォルニア大学バークレー校の科学者たちは「ニューラルダスト」なるものを開発している。これは体内に仕込むことで内部の神経や筋肉、内臓をリアルタイムでモニターするものである。

　ニューラルダストのサイズは大きめの砂粒くらいのもので、体外から照射される超音波振動を電力に変える〈ピエゾ素子〉を備えたトランジスタであり、神経や筋肉繊維に直接取り付けることができる。繊維の電位の変動により、ピエゾ素子の振動が変わることで、超音波レシーバーへの反響が変わる。後方散乱と呼ばれるこのわずかな振動は、電圧の変化を読み取ることができるのだ。

　この研究は将来、人口装置のコントロールやロボティクスのために、脳と機械を結びつける装置（ブレイン・マシン・インターフェイス）への応用や「電気薬学」と呼ばれる新たなバイオ産業に利用されることになるだろう。

「『ニューラルダストプロジェクト』のもともとの目的は、次世代の脳とマシンのインターフェースについて推測し、これを実用的な医療技術にすることである。たとえば、半身不随者がロボットアームかPCを動かしたいと考えた場合、この電極を一度脳に埋め込めば実現できるようになる」と、神経科学で大学院に在籍するリアン・ニーリー氏は語る。

　現在ある埋め込み可能な電極は、1-2年で劣化してしまい、さらにワイヤレスでないため頭蓋骨に穴を開ける必要がある。この代わりにワイヤレスセンサーを埋め込むことができれば、電極の位置がずれることや感染症を防ぐこともできるようになるだろう。

スマートダストはIoT創造性の究極の形か

　新たに登場する技術についてGartner がおこなっているリサーチによれば、スマートダストは向こう5-10年内にトレンドを迎えると予想されている。研究施設では 1990年代後半から取り組まれている分野であり、彼らの研究は アメリカ国防高等研究計画局(DARPA) からも「革命的な小型化・統合化・エネルギーマネジメント」を伴うことから、軍への応用を目的とした支援を受けている。