BrainGateが解明｜ロボットの手が人間に似るほど脳は反応、動かすと差は消える

脳とコンピューターを直接つなぎ、思考だけでロボットアームや義手を動かすBCI（脳コンピューターインターフェース）の実用化が進んでいます。その先にあるのは、操作する側の脳が、対象をどこまで「自分の手」として受け入れるかという問いです。BrainGate臨床試験に参加する四肢麻痺の当事者の脳活動を直接記録した研究から、操作対象の見た目の人間らしさが脳の反応そのものを左右するという知見が得られました。ロボットの手はどこまで人間に見えるのか——その境界線を追います。

Brown大学とMass General Brigham、退役軍人省（VA）の研究チームは、BrainGate臨床試験の参加者2人（四肢麻痺）の運動野に埋め込まれた電極から、動作を観察した際の神経活動を記録した。参加者はヒトの手、人間型ロボットハンド、3本爪ロボットグリッパー、立方体という4段階の「人間らしさ」が異なる動作主体の映像を見せられ、観察時の脳活動を測定された。動作主体が人間に近いほど観察時の神経活動が強く、ネットワークレベル・個別ニューロンレベルの双方で人間らしさに応じた段階的な反応が確認された。一方、参加者自身が能動的にグリップ動作を試みた場合には、動作主体の見た目に関わらず神経活動がほぼ均一になったことも判明した。研究は2026年9月21日付の学術誌PNASに掲載された。

From: Brain-computer interface study sheds light on neural activity during observation, or ‘mirror neurons’

【編集部解説】

フランスの哲学者モーリス・メルロ=ポンティは、1945年の著書『知覚の現象学』の中で、使い慣れた杖を持つ盲人の例を論じました。杖の先で地面に触れたとき、その感覚はやがて「手のひらの感触」としてではなく「杖の先の感触」として経験されるようになる——道具が身体図式（ボディ・スキーマ）の内側に組み込まれる、という指摘です。

半世紀後、この哲学的直感は実験室で裏付けられます。1996年、入來篤史氏らの研究チームは、熊手を使ってエサを取る訓練を受けたサルの脳を調べ、体性感覚と視覚の情報が統合される頭頂葉のニューロンが、熊手の届く範囲まで「自分の身体の一部」であるかのように反応し始めることを発見しました。興味深いのは、サルが熊手をただ持っているだけでは何も起こらず、実際に道具を使って初めてニューロンの反応範囲が拡張した点です。同じ頃、ゴム製の手を自分の手だと錯覚する「ラバーハンド錯覚」（Botvinick & Cohen, 1998年）も、視覚と触覚を同期させて刺激するだけで、脳が外部の物体を「自分の手」として受け入れてしまうことを示しました。

この「身体化（embodiment）」は、義手の臨床現場でも切実な問題です。手を切断した人のおよそ半数は日常的に義手を使わない選択をしているとされ、その理由の一部は機能面の限界だけでなく「義手を自分の身体の一部だと感じられない」という埋め込みの失敗にあると指摘されています。義手への所有感が強い人ほど幻肢痛が軽いという報告もあります。

「見た目」が効くのは、受け身のときだけ

今回のBrainGateの研究が新しいのは、こうした身体化を行動観察やアンケートではなく、運動野の個々のニューロンの発火という最も直接的なレベルで捉えた点です。エフェクターが人間らしいほど観察時の神経活動が強くなるという結果は、身体化が「はい/いいえ」の二択ではなく、見た目の人間らしさに応じて連続的に変化する現象であることを裏付けています。

もっとも、この研究が示した最も示唆的な発見は、むしろ「効かなくなる条件」の方かもしれません。参加者が自らグリップ動作を能動的に試みると、エフェクターの見た目に関係なく神経活動がほぼ同じ水準になったのです。身体化研究の分野では、「所有感」（それが自分の一部だという感覚）と「主体感」（自分がそれを操っているという感覚）は別々の要素だと考えられてきました。今回の結果は、少なくとも運動野のニューロンレベルでは、能動的な制御が始まった瞬間に見た目の重みが後退し、主体感に関わる信号が優勢になることを示しているとも解釈できます。

これは義手やBCI外部デバイスの設計に、直感に反する示唆を投げかけます。「人間らしい見た目にすればするほど良い」という前提は、少なくとも能動的に操作している最中には必ずしも成り立たないのかもしれません。一方で、患者が他者の動作を「見るだけ」で運動野を活性化させるリハビリ手法においては、観察対象の人間らしさが効果を左右するかもしれない——これはあくまで編集部の推測であり、今回の研究が直接検証した範囲ではありません。

誰の視点で「人間らしさ」を設計するのか

メルロ=ポンティの杖の比喩は、身体化研究の出発点として繰り返し引用されてきましたが、近年の現象学・障害学の研究者からは、この比喩自体が「見える人」の視点から障害を眺めたものだという批判も出ています。杖や義手、そしてBCIが「どれだけ人間らしく見えるべきか」という設計上の問いに、最終的に答えを持つべきなのは、それを実際に使う当事者——今回であれば四肢麻痺のBrainGate参加者自身のはずです。皮肉なことに、今回の結果が示したのは、能動的に「使っている」まさにその瞬間には、見た目の人間らしさへのこだわりがむしろ薄れるという知見でした。

今回の参加者はわずか2人であり、この知見がBCIユーザー全般にどこまで一般化できるかは分かっていません。長期間BCIを使い続けることで、この「観察時の身体化」の感覚がどう変化していくのかも、今回の研究の範囲外です。ロボットの手はどこまで人間に見えるべきか——その答えは、神経科学の外側、当事者の声の中にもまだ探し続ける必要がありそうです。

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【編集部後記】

ロボットの手がどれほど人間に似ているか。観察しているときの脳は、その違いに驚くほど敏感に反応するようです。けれど実際に「使っている」瞬間には、その違いはさほど問題にならないのかもしれません。杖も義手もBCIも、身体の一部になるかどうかは、見た目だけで決まる話ではなさそうです。機械との距離感を、私たちはまだ十分に言葉にできていないのだと思います。