フラッシュ2023年12月8日

• 生物工学／医療

  心に思い浮かべた映像を脳信号からAIで復元＝量研など

  by MITテクノロジーレビュー編集部 [MIT Technology Review Japan]

  量子科学技術研究開発機構（量研）、情報通信研究機構、大阪大学の研究グループは、ヒトが心に思い浮かべた映像を、読み出した脳信号から復元することに成功した。ヒトの頭の中にある画像を脳信号から復元する研究例は数多くあるが、ヒトが目で見ている画像を脳信号から復元することに比べて、ヒトが心に思い浮かべている映像の復元は難しく、文字や幾何学図形など単純な映像でしか成功していなかった。

  研究グループはまず、ヒトが目で見ている画像について、脳信号から読み出せる情報の正確さを単純なものから高度なものまで9つの階層に分類し、それぞれの階層について脳から読み出せる情報の正確さを評価。その結果、画像を目で見ている時に比べて、心に思い浮かべている時は、色や形、線分などの低次な画像情報の正確さがかなり低下することが分かった。そこで研究グループは、生成AIを補助的に利用して復元することを着想した。

  風景や物体などの写真を1200枚用意し、被験者に見てもらいながら脳活動を磁気共鳴機能画像法（fMRI：Functional Magnetic Resonance Imaging）で計測し、1200枚分の脳信号データを収集した。続いて、画像1200枚分の「採点表」と、1200枚分の脳信号データを採点表に翻訳する「脳信号翻訳機」を構築。心の中に画像を思い浮かべている時の脳信号を計測し、脳信号翻訳機から採点表を取得した。

  この採点表を基に生成AIに画像を作成させた。最初は生成AIにランダムに画像を作成させ、採点表を参照しながら画像の評価、修正、更新を繰り返すことで被験者が心に思い浮かべた画像を復元することに成功した。評価、修正、更新には、ベイズ推定の手法や、ランジュバン動力学法を応用し、500回ほどの修正に4分ほどの時間をかけて、脳信号から画像の復元に成功した。

  研究成果は11月9日、ニューラル・ネットワークス（Neural Networks）誌にオンライン掲載された。

  （笹田）

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