[AI書房] 第9章 血管を通じて脳へ向かう：Synchron
脳を読む人々：Neuralinkと人類最後の革命
第9章 血管を通じて脳へ向かう：Synchron
金京鎮
ア. 開頭術なしのステントロード(Stentrode)技術の革新
2007年のある日、オーストラリアのメルボルンにいた若き神経科の専門医トム・オックスリー(Tom Oxley)は、脳卒中患者の脳血管にカテーテルを押し込みながら、ふと思考に沈みました。彼の手には血栓を除去するための細い管が握られていました。毎日のように彼は人間の鼠径部の血管を通して脳の奥深くまで道具を挿入していました。頭蓋骨を開かずに、です。彼は考えました。もし血管を通して血の塊を引き出すことができるなら、逆に何かを残していくこともできないだろうか。センサーを置いていくことはできないだろうか。
この単純な質問が脳-コンピュータインターフェースの歴史を二つに分けることになりました。
オックスリーはモナシュ大学で医学を学び、メルボルン大学で神経工学の博士号を取得した人物でした。彼の専門分野は脳血管インターベンション術でした。脳卒中が発生すると、血管内にカテーテルを押し込んで塞がった血栓を除去する手術です。彼は職業生涯にわたって1,600件以上の脳血管手術を実施しました。脳の血管地図を手のひらのように熟知していました。そしてまさにこの経験が、他の研究者が見落としていた道を彼に示しました。
当時、脳-コンピュータインターフェース分野の定石は明確でした。頭蓋骨を開いて脳組織に電極を刺すことでした。2004年にブレインゲートが初めて人間の脳にユタアレイを移植したとき、それは驚異的な成果でした。しかし同時に、明らかな限界もありました。開頭術は感染、出血、脳損傷の危険を伴いました。患者は数週間にわたって病院に滞在する必要がありました。世界でこの手術ができる神経外科医は数えるほどでした。いかに技術が発展しても、頭蓋骨という障壁の前で、BCIは極少数のための最後の手段として残らざるを得ませんでした。
オックスリーは別の道を想像しました。脳の城壁を破壊せず、すでに開いている扉を見つけることです。人間の体には10万キロメートルに達する血管という高速道路がありました。心臓ステントはすでに数十年前からこの高速道路を通って心臓まで進入していました。オックスリーの考えはシンプルでした。ステント上に電極を置いたらどうだろうか。血管に沿って脳まで上がってから、そこにセンサーを広げたらどうだろうか。
こうして誕生したのがステントロード(Stentrode)です。ステント(Stent)と電極(Electrode)の合成語です。この装置は形状記憶合金であるニチノール(Nitinol)で作られたメッシュ状の形態をしています。メッシュの上には16個の白金-タングステン電極が密に取り付けられています。手術台の上で、このメッシュは火柴棒ほどの大きさのチューブ内に折りたたまれています。医師は患者の首にある頸静脈に小さな穴を開け、カテーテルを押し込みます。カテーテルは血管に沿って脳に向かって上がります。目標地点は運動皮質のすぐ上を通る上矢状静脈洞(Superior Sagittal Sinus)です。カテーテルが目標
位置に到達するとチューブが開き、ステントロードが花のように開きます。メッシュは血管壁に優しく密着します。
ここからが魔法の始まりです。脳細胞が『手を動かせ』と信号を送るとき、その電気的ささやきは薄い血管壁を通してステントロードのセンサーに捉えられます。脳を刺しません。血も流しません。時間が経つと、血管内皮細胞がメッシュ上に成長して装置を完全に覆ってしまいます。ステントロードは体の一部となって血管壁内に統合されます。免疫拒絶反応というBCIの長年の難題が、人体自身の治癒力によって解決されるのです。
採取された脳信号は非常に細い電線を通じて、鎖骨の下の皮膚に埋め込まれた送受信機に送信されます。この送受信機は無線で外部コンピュータやスマートフォンにデータを送信します。心臓ペースメーカーに似た構造です。施術時間は平均20分程度です。患者は通常、1日で退院します。このすべての過程で、頭蓋骨を穴開けたり、脳組織に直接接触したりする行為はまったく発生しません。
もちろんこの選択には代償があります。血管壁の向こう側から読み取った信号は、脳組織に直接刺さった電極ほど鮮明ではありません。ステントロードは個々のニューロンの発火を測定する超高解像度装置ではありません。代わりに、数千個のニューロンが同時に活動するときに発生する集団的な信号、局所場電位(Local Field Potential)を測定します。解像度は低いですが、患者が『握りこぶしを握れ』または『足を動かせ』といった大まかな運動意図を持つときに発生する信号パターンを捉えるには十分です。オックスリーはこの妥協を意図的に選択しました。完璧な手より、言葉と選択を先に取り戻すことがより急務である患者たちがいたからです。彼はシンクロンの戦略をこのように説明することがあります。『私たちは最高性能のフェラーリを作っているわけではありません。誰もが安全に乗ることができるトヨタを作っているのです。』最高性能を持つ技術ではなく、最も安全で快適な技術が結局勝つという信念でした。血管という人体の高速道路を利用することで、オックスリーはBCIが最後の手段ではなく、選択可能な選択肢となることができる道を開きました。
イ. 低侵襲性の強み：開頭術への恐怖なく大衆受容性を高める
「あなたの頭蓋骨に穴を開ける必要があります。」
この言葉を聞いてうなずく人は多くありません。いかにその技術が奇跡を約束していても、です。人間には脳を侵襲されることに対する本能的な恐怖があります。頭蓋骨は私の自我、私の記憶、私の夢が宿る聖所だからです。シンクロンの最も強力な武器は、まさにこの恐怖の不在です。
シンクロンの施術は脳手術ではありません。それは施術です。心臓ステント施術のように2時間もあれば終わります。患者は全身麻酔なしで鎮静剤だけを受けた状態で医師と会話することもできます。施術が終わったら、首に小さな絆創膏を1つ貼って、1日で家に帰ります。感染リスクは劇的に低下し、回復期間はわずか数日です。これはBCIを最後の手段から選択可能な医療オプションに変えました。
このような低侵襲性は規制承認プロセスでシンクロンに決定的な優位をもたらしました。2020年8月、シンクロンは米国FDAから革新的医療機器(Breakthrough Device)の指定を受けました。そして2021年7月、永久埋め込み型BCIとしては初めてFDAの臨床試験用機器(IDE)承認を受けました。これはニューラリンクより約2年先んじた成果でした。FDAはシンクロンの装置が脳組織を直接侵襲しないため、長期的な安全性の観点からリスクが低いと判断しました。
オーストラリアで実施されたSWITCH臨床試験の結果は、この判断を支持しました。2019年から2022年にかけて、4名のALS(筋萎縮性側索硬化症)患者にステントロードが移植されました。12ヶ月の追跡観察の結果、装置に関連した重篤な有害事象は1件も発生しませんでした。脳卒中もなく、出血もなく、永続的な障害もありませんでした。血管内に設置されたステントは移動せず、血流を遮断せず、信号品質も安定して維持されました。
米国で実施されたCOMMAND臨床試験の結果はより印象的でした。2024年10月に発表された12ヶ月のデータによると、6名の患者全員が主要評価項目である『死亡または永続的障害をもたらす装置関連の重篤な有害事象なし』を達成しました。100パーセントの患者でステントロードが目標とした運動皮質の位置に正確に配置されました。脳信号は一貫して捉えられ、デジタル動作に変換され、患者らは様々なデジタルタスクを成功裏に実行しました。
この試験の共同主任研究者であるエラド・レビー(Elad Levy)博士は結果発表で次のように述べました。「COMMAND研究の結果は、主要な医学的マイルストーンです。ステントロードBCIの安全性が確認され、12ヶ月の研究期間中、神経学的安全事象は報告されていません。この最小侵襲的アプローチは、麻痺患者数百万人のためにBCI技術を大規模に活用できる潜在力を持っています。」
低侵襲性が大衆受容性を高めるもう一つの理由は、スケーラブルな医療モデルにあります。ニューラリンクのように頭蓋骨を開いて電極を挿入する方式は、高度な神経外科手術を前提としています。世界中でこのような手術ができる医療従事者は極少数です。一方、シンクロンの方式は、血管内治療術が可能な一般的な血管造影室でも実施できます。心臓ステントを挿入するために使用されるのと同じ施設と機器です。世界的に、神経外科の専門医より血管内治療術ができる医師がはるかに多いです。これは医療インフラの観点からスケーラビリティが大幅に優れていることを意味します。
もちろん低侵襲だからといってリスクなしではありません。血管内ステント挿入の程度の血栓リスク、抗血小板薬投与、血管損傷の可能性といった一般的なステント施術のリスクが伴います。しかしこれは開頭術のリスクとは性質が異なります。医療現場はすでに管理経験とプロトコルを持つカテゴリーに近いです。全く新しいリスクより管理可能なリスクが拡散を可能にします。人間社会は未知のものを恐れるように設計されているからです。
医療機器の歴史は、この教訓を何度も教えてくれています。心臓ペースメーカーが初めて登場したときは、胸を開く大手術が必要でした。しかし血管を通じた施術が可能になると、それは世界中の数百万人の命を救う標準的な治療になりました。オックスリーはBCIも同じ道を歩むだろうと確信しています。将来、BCIが障害治療を超えて一般人のデバイス制御用に拡張される際、健康な人が脳を開く手術を受けるのは困難でしょうが、ステント施術程度ならレーシック手術のように受け入れられる可能性があります。革命が日常に入ってくるには、敷居が低くなる必要があります。シンクロンはその敷居を取り除こうとしています。
ウ. iPad、Apple Vision Proの制御：実際の患者ケース
2021年12月23日、オーストラリアのメルボルンに住む62歳のフィリップ・オキーフ(Philip O'Keefe)は、歴史的なメッセージを世界に送りました。
「hello, world! Short tweet. Monumental progress.」
こんにちは、世界。短いツイートですが、記念碑的な進歩です。
彼はALS(筋萎縮性側索硬化症)により指一本動かすことができない状態でした。しかし彼のメッセージは確かにツイッターに投稿されました。シンクロンのCEOトム・オックスリーのアカウントを通じてです。オキーフはその後、別のツイートを投稿しました。「キーボードを打つ必要もなく、声を出す必要もありませんでした。このツイートは単なる思考で作成しました。」そして最後のツイートで彼は言いました。「私の希望は、人々が思考を通じてツイートできる道を開いているということです。」
これは人類史上初めて、筋肉を経由せず、脳からインターネットに直接送信されたソーシャルメディアメッセージでした。オキーフは2020年4月にステントロードを移植されました。その後、彼はメールを書き、銀行業務を行い、オンラインショッピングをしました。沈黙の牢獄に閉じ込められていた彼が、デジタル世界の市民権を取り戻したのです。
シンクロンのテクノロジーがラボデータを超えて実際の患者の人生をどのように変えたかは、具体的な事例を通じて最もよく示されます。米国COMMAND臨床試験の参加者であるマーク(Mark)という患者のストーリーは、その可能性をより鮮やかに示しています。64歳のマークはALSのため手をまったく使えない状態でした。しかしシンクロンのBCIを通じて、彼はiPadを自由自在に制御することができるようになりました。
マークは思考だけでホーム画面をナビゲートし、アプリを開き、テキストを作成しました。手を動かしませんでした。声も出しませんでした。アイトラッキング技術さえ使用しませんでした。脳信号だけでデジタル機器を操作しました。彼はAmazon Alexaと連携して、家の照明をオンオフにしたり、ドアをロック・解除したり、ビデオ通話をかけたりしました。介護者に頼る必要があった日常的な活動を自分でできるようになったのです。
マークはインタビューで次のように述べました。「手の機能を失ったとき、私は独立性を失ったと思いました。しかし今、iPadで愛する人たちにメッセージを送り、ニュースを読み、世界とつながることができます。ただ思考するだけです。これは私の人生の一部を取り戻してくれました。」
2024年7月、シンクロンはもう一つのマイルストーンを達成しました。AppleのスペースコンピュータであるVision Pro(ビジョン プロ)を脳信号で制御することに成功したのです。Vision Proはもともと手の動作と視線を追跡して動作するように設計されたデバイスです。ユーザーは指をピンチしてクリック動作を実行します。しかし四肢麻痺患者は手の動作ができません。シンクロンはこの問題を解決しました。患者は
眼で画面の要素を見つめ、脳信号で選択を実行しました。眼で指して、脳でクリックする新しいインターフェースパターンでした。
マークはVision Proを装着してソリティアカードゲームをしました。Apple TVで映画を選びました。仮想の3D環境を探索しました。指一本動かさずに没入型インターフェースを自由に使用しました。彼は言いました。「まるで劇場に来たようです。もう見ることができないと思っていた場所に連れていってくれています。」
2025年5月、AppleはBCI HID(Brain-Computer Interface Human Interface Device)という新しい入力プロトコルを発表しました。これは脳信号をタッチ、音声、タイピングと並んで公式な入力方法として認める宣言でした。シンクロンはこの新しい標準に最初にネイティブ統合するBCI企業になりました。今、シンクロンのステントロードは特別なドライバやミドルウェアなしでiPhone、iPad、Vision Proに直接接続されます。Bluetoothキーボードやマウスのようにオペレーティングシステムが認識する公式入力デバイスになったのです。
2025年8月、シンクロンはマークがiPadを完全に思考だけで制御するビデオを初めて公開しました。彼はホーム画面をナビゲートし、アプリを開き、テキストを作成しました。すべてが脳信号だけで実現されました。オックスリーはこの瞬間について述べました。「これは世界が初めて見るネイティブ脳ベースのアップル機器制御です。マークの経験は技術的ブレークスルーであり、認知入力がメインストリーム制御方式になる人間-コンピュータインタラクションの未来を示しています。」
これらのケースが重要な理由は、シンクロンのBCIが閉鎖的な専用ソフトウェアではなく、世界中の数十億人が使用する汎用オペレーティングシステムと直接互換性があることを証明したからです。シンクロンの患者らは、複雑な研究用コンピュータの代わりに、近所の店で購入できるiPadをベッドに置いてNetflixを見ます。これはBCIが医療機器を超えて消費者家電の領域に進出していることを示す象徴的な場面です。障害者に障害者用デバイスではなく、他の人と同じ最新のデバイスを使わせたという点で、これは技術的成就以上の人間の尊厳の回復を意味します。
エ. OpenAI統合とApple・Nvidia協力エコシステム
シンクロンは今、脳科学企業を超えて巨大なプラットフォーム企業へと進化しています。オックスリーは気づきました。脳信号を読むだけでは不十分です。読んだ信号で何ができるかが重要です。この質問への答えを見つけるため、彼はシリコンバレーの巨人たちと手を組みました。
2024年、シンクロンはOpenAIの生成AI モデルを自社システムに統合しました。BCIの最大の課題の一つは帯域幅です。思考だけでタイピングすることは可能ですが、手で打つより遥かに遅いです。1文字ずつ選択するプロセスは、エネルギーが限定的なALS患者に大きな疲労をもたらします。シンクロンはこの問題をAIで解決しようとしました。
シンクロンが開発したチャットインターフェースは、単に脳信号をテキストに変換するだけではありません。AIが文脈を理解し、患者が言いたいことを事前に予測して提案します。患者が『こんにちは』と入力すると、AIは状況に応じて『お久しぶり、お元気でしたか？』『今日の気分はどう？』『お会いしたかったです』のような完成した文の選択肢を表示します。患者はそのうちの1つを脳信号でクリックするだけです。脳が1ビットの情報を送信すると、AIがそれを1キロバイトの豊かな文に拡張します。これはBCIが単なる入力ツールではなく、人間の意図を増幅する知能的エージェントに進化していることを示しています。
重要な点は、ユーザーの脳データはOpenAIと共有されないということです。シンクロンはこの境界線を明示的に明らかにしました。BCIはデータプライバシーの議論が爆発しやすい分野です。技術デモと同様に、データの境界線をどのように引くかが信頼を左右します。
Appleとの協力はBCIを洗練された技術にしています。2025年5月にAppleがBCI HIDプロトコルを発表したとき、シンクロンは最初のネイティブ統合パートナーになりました。これは単なる技術的互換性以上の意味を持ちます。Appleのエコシステムにシンクロンが入ることで、患者らは追加の学習なしにiMessageを送信したりFaceTimeをしたりします。なじみのあるインターフェースで新しい入力方法を使用しているのです。
AppleのBCI HIDは双方向通信を可能にします。iPadやVision Proは、画面の状態とUI要素に関する情報をBCIデコーダーとリアルタイムで共有します。デコーダーはこのコンテキスト情報を活用して、信号解釈の精度を高めます。クローズドループシステムです。デバイスがユーザーの脳に情報を送信し、脳がデバイスにコマンドを送信する双方向の対話が可能になったのです。
Nvidiaとの協力は計算とモデルの観点から決定的です。2025年1月、シンクロンはJPモルガンヘルスケアカンファレンスでNvidiaのHoloscan(ホロスキャン)プラットフォームを活用した協力を発表しました。Holoscanはリアルタイムエッジ AI処理用のプラットフォームです。BCIがリアルタイムで動作するには、脳から出ている信号を遅延なく処理する必要があります。Holoscanは高性能AI演算をクラウドではなくデバイス自体で実行できるようにしており、応答速度を飛躍的に高め、データセキュリティ
性能を強化します。脳データが外部サーバーに転送されず、ローカルで処理されるという点は、プライバシーに敏感なユーザーにとって大きな利点となります。
2025年3月、エヌビディアのGTCカンファレンスで、シンクロンはカイラル(Chiral)を公開しました。世界初の認知型AI脳基盤モデルだと彼らは呼びました。既存のAIがテキストと画像で訓練されたのに対し、カイラルは人間の神経活動データで直接訓練されます。シンクロンは2019年臨床プログラム開始以来、20患者年(patient-years)に達するステントロード埋入の経験を蓄積しました。このデータを基に大規模な脳言語モデルを構築しようとしているのです。
カイラルのロードマップは3つの段階で構成されています。第1に、ホロスキャンを活用した実時間神経デコーディングにより、最小限の遅延時間を達成します。第2に、エヌビディアのオムニバース(Omniverse)プラットフォームとコスモス(Cosmos)世界基盤モデルを活用して、環境認識を統合します。物理的に正確な家庭環境シミュレーションを生成し、これを通じて運動推論の正確度と適応性を高めます。第3に、非識別化されたデータを基にカイラルを汎用認知型AIとして訓練します。
オックスレーはGTCでこう述べました。「AIが今日、テキストと画像の膨大なデータセットで訓練されるのと同じように、AI進化の次の段階は神経信号で訓練することです。カイラルは認知の自己学習モデルへと進化するでしょう。これは生成型AIとエージェントAIを超えて、認知型AI時代への飛躍を意味するのです。」
ビル・ゲイツとジェフ・ベゾスがシンクロンに投資した理由もまさにここにあります。2022年12月、シンクロンはアーチ・ベンチャー・パートナーズが主導し、ゲイツ・フロンティア(ビル・ゲイツ)、ベゾス・エクスペディションズ(ジェフ・ベゾス)、コスラ・ベンチャーズが参加したシリーズCラウンドで7,500万ドルを調達しました。彼らはシンクロンに、マイクロソフトのウィンドウズやアマゾンのAWSのようなプラットフォームの可能性を見出したのです。
OpenAI、アップル、エヌビディア。この三本柱が揃えば、BCIはもはや単一の医療機器ではありません。OpenAIは低帯域幅入力の表現力を引き上げる言語レイヤーを提供します。アップルは標準入力とアクセシビリティUIで、利用可能な製品の敷居を低くします。エヌビディアはリアルタイムデコーディングと大規模モデル学習インフラを提供することで、性能とスケーラビリティを支えるのです。
ニューラリンクがハードウェア、ソフトウェア、アプリを全て直接管理するクローズドな垂直統合に近いのに対し、シンクロンは多様なパートナーと協調するオープンなインターフェース戦略に近いのです。オックスレーのビジョンは明確です。「私たちは脳用のUSBポートを作っています。このポートに何をプラグインするかは、世界中の開発者たちの想像力次第なのです。」
競争の軸は移動しています。より多くのニューロンを読む者から、より大きなエコシステムを構築して患者の日々を変える者へと。春秋戦国時代の覇者は大抵、最も鋭い剣を持つ者ではなく、最も多くの同盟と補給線を持つ者でした。BCIの世界も大きくは変わらないでしょう。