これを使って、Gómez は天井灯、文字、紙に印刷した基本図形、そして人を識別したのです。 さらに、パックマンのような簡単なコンピュータゲームを直接脳に送り込んで遊んだりもしました。 実験の期間中、週に4日、ゴメスは目の見える夫によって研究室に導かれ、システムに接続されました。

2018年末のゴメスの最初の視力の瞬間は、スペイン、エルチェのミゲル エルナンデス大学の神経工学のディレクター、エドワルド フェルナンデスによる何十年もの研究の集大成でした。 彼の目標は、世界で3,600万人いる目の見えない人のうち、できるだけ多くの人に視力を取り戻すことです。 フェルナンデス氏のアプローチは、眼球と視神経をバイパスするため、特にエキサイティングです。

初期の研究では、人工眼球や網膜を作ることで視力を回復させようとしました。 しかし、ゴメス氏のような失明者の大半は、網膜と脳の奥をつなぐ神経系にダメージを受けているのです。 人工の眼球では失明を解決できないのだ。 2011年にヨーロッパで、2013年にアメリカで、網膜色素変性症という珍しい病気のための人工網膜の販売承認を得たセカンドサイト社が、2015年に20年にわたる研究を網膜から大脳皮質に切り替えたのはそのためである。 (セカンドサイトは、350人以上が同社のArgus II網膜インプラントを使用していると述べています。)

私が最近、ヤシの木が茂るエルチェを訪れた際、フェルナンデス氏は、インプラント技術の進歩と、人間の視覚系に対するより洗練された理解により、脳に直接働きかける自信がついたと語ってくれました。 「神経系にある情報は、電気機器にある情報と同じです」と彼は言う

脳に直接信号を送ることで視力を回復させるのは、野心的なことです。 しかし、その基本原理は、何十年もの間、医療の主流である人間-電子インプラントに使われてきたものである。 「フェルナンデス氏は、「現在、私たちは、人体と相互作用する多くの電気機器を持っています。 そのひとつがペースメーカーです。 5812>

この後者の装置は、Gómez氏のためにFernandez氏が作った人工聴覚バージョンで、デジタル信号を内耳に埋め込まれた装置に送る外部マイクと処理システムになっています。 インプラントの電極が近くの神経に電流のパルスを送り、脳がそれを音として解釈するのです。 1961年に初めて患者に取り付けられた人工内耳は、世界中で50万人以上の人々が日常生活の一部として普通に会話をすることを可能にしています。

「ベルーナが最初の患者でしたが、今後数年の間に、さらに5人の盲人にインプラントを取り付ける予定です」とフェルナンデス氏は言い、ゴメス氏をファーストネームで呼びます。 「動物で同様の実験をしたことがありますが、猫や猿は自分が見ているものを説明できません。 インプラントを取り付けるには、健康な体に脳の手術をしなければならず、常に危険な処置であった。

発作とフォスフェーン

私は彼女を見る前に、ゴメスの声を聞いています。 彼女の声は、年齢よりも10年ほど若い女性の声です。

そして、研究室で彼女に会ったとき、Gómezは空間のレイアウトをよく知っていて、小さな廊下とそれに付随する部屋を移動するのにほとんど助けを必要としないことに気づきました。 私が彼女に挨拶するために歩いていくと、私が挨拶するまで、ゴメスの顔は最初、間違った方向を向いていました。

Gómez は、インプラントを取り外してから半年後の状態を見るために、脳の MRI を撮るためにここに来ました（状態は良好です）。 彼女はまた、2人目の患者候補に会うためでもあり、私が訪問している間、部屋にもいました。 フェルナンデスが頭蓋骨とインプラントの接続方法を説明しているとき、ゴメスは話を中断して前かがみになり、彼女の後頭部の、かつて金属のコンセントがあった場所に見込み客の手を置いたのです。 今では、ポートの痕跡はほとんどない。 インプラントの手術は何事もなく終了し、翌日にはラボにやってきて、プラグを差し込んで実験を開始したという。 それ以来、何の問題も痛みもない。

Gómez は幸運だった。 彼女のインプラント成功につながる実験の長い歴史には、波瀾万丈の過去がある。 1929年、ドイツの神経学者オトフリッド・フェルスターは、手術中に脳の視覚野に電極を刺すと、患者の視界に白い点が浮かび上がることを発見した。 彼はこの現象を「フォスフェン」と名付けた。 それ以来、科学者やSF作家は、カメラ→コンピュータ→脳の視覚補綴の可能性を想像するようになった。 2000年代初頭、ウィリアム・ドーベルという風変わりな生物医学研究者が、実験患者の頭部にそのような義眼を設置し、仮説は現実のものとなりました。

2002年、作家の Steven Kotler は、Dobelle が電気を上げ、患者が発作で床に倒れ、身動きが取れなくなる様子を恐怖とともに回想しました。 原因は、電流を流して刺激を与えすぎたことで、脳が嫌がることが判明した。 ドーベル博士の患者には、感染症の問題もあった。 しかし、ドーベル氏は、このかさばる装置を、ほとんど日常的に使えるものとして売り出し、盲人が閉まった駐車場でゆっくりと不安定に運転するプロモーションビデオも制作した。 2004年にドベルが亡くなると、彼の義肢もなくなりました。

盲人の治療法を宣言したドベルとは異なり、フェルナンデスはほとんど常に、「私はどんな希望も持ちたくありません」「人々が使えるようなシステムがあればと思いますが、今はまだ初期の実験をしているだけです」などと述べているのです。「

しかし、ゴメスは実際に見ていました。

ゴメスの視覚の背後にある基本的なアイデア（カメラを脳へのビデオケーブルに差し込む）が単純であるとすれば、細部はそうではありません。 フェルナンデス氏と彼のチームは、まずカメラの部分を解明する必要がありました。 人間の網膜はどのような信号を出しているのだろうか？ フェルナンデス氏はこの問いに答えるため、最近亡くなった人の網膜を採取し、電極につないで光を当て、電極に当たった信号を測定する。 (彼の研究室は地元の病院と密接な関係にあり、臓器提供者が亡くなると夜中に電話がかかってくることがあるのだそうだ。 人間の網膜は7時間くらいしか生きられないんですよ」。） 彼のチームはまた、機械学習を用いて、網膜の電気出力を単純な視覚入力と照合し、このプロセスを自動的に模倣するソフトウェアを作成するのに役立っています。

次のステップは、この信号を受け取って脳に届けることです。 フェルナンデス氏がゴメス氏のために作った義肢では、ケーブル接続がユタ・アレイと呼ばれる一般的な神経インプラントに通じています。ユタは、単4電池のプラス端にある盛り上がったチップよりわずかに小さいサイズです。 このインプラントからは、高さ1ミリほどの小さな電極が100個出ていて、それらを合わせると、まるで小さな釘のベッドのようです。 各電極は、1～4個の神経細胞に電流を流すことができます。 5812>

Fernandez は、Gómez がいつどこでフォスフェンを見たかを記録するまで、一度にひとつの電極を校正し、どんどん強い電流を送らなければなりませんでした。

「私たちのアプローチの利点は、アレイの電極が脳内に突出し、ニューロンの近くに配置されることです」とフェルナンデス氏は言います。 このため、インプラントは、ドベルのシステムで必要とされたよりもはるかに低い電流で視力を生み出すことができ、発作のリスクを大幅に減らすことができます」。 「体の免疫システムが電極を分解して瘢痕組織で囲み始めると、最終的に信号が弱くなるのです」とフェルナンデス氏は言う。 また、動き回ることによって電極がたわむという問題もある。 動物実験やゴメス氏が使用したアレイの初期状態から判断すると、現在の装置は2〜3年、故障するまでは10年は使えるだろうとフェルナンデス氏は推測している。 これは、侵襲的な脳手術を必要とする医療機器の重要な前提条件です。

最終的には、人工内耳のように、信号と電力を頭蓋骨を通してワイヤレスに送信して電極に到達させることが必要になります。 これは、デザインを決定する前にハードウェアを更新し続けるための最も柔軟な方法です。

10ピクセル×10ピクセルという、Gómez氏のインプラントが表示できる最大可能解像度では、文字、ドア枠、歩道などの基本図形を認識することができます。 しかし、人物はおろか、顔の輪郭もはるかに複雑である。 そのためフェルナンデス氏は、画像認識ソフトウェアでシステムを拡張し、部屋にいる人を識別して、彼女が認識できるようになったフォスフェーンのパターンをゴメス氏の脳に送信しました。 そして、現在の形のユタ・アレイは非常に小さく、実行に必要な電力も少ないため、フェルナンデス氏は、彼のチームが脳の両側に4～6個を設置し、60×60ピクセル以上のビジョンを提供できない技術的理由はない、と述べています。

見た目

Gómez は、選択できるのであれば、インプラントを取り付けたままにしておき、更新版があれば真っ先に並ぶだろうと話してくれました。 フェルナンデス氏が彼女の配列の分析を終えたら、ゴメス氏はそれを額に入れてリビング ルームの壁に飾る予定です。

フェルナンデス氏の研究室に戻ると、彼は私を患者のスクリーニングに使用する非侵襲性のデバイスに接続するよう申し出ました。 バタフライコイルと呼ばれるこの装置は、脳の神経細胞を強力な電磁パルスで刺激する経頭蓋磁気刺激と呼ばれる現象が起こる装置に接続されている。 最初の一撃は、まるで頭皮に衝撃を与えているような感じだ。 思わず指が手のひらに巻きついてしまう。 「ほら、効いたよ」。 フェルナンデスは笑いながら言った。 「運動皮質だ。 神経科医は杖の位置を変え、機械をセットして、一連のパルスを急速に発生させました。 今度は彼女が発射すると、誰かが私の後頭部をドアノッカーとして使っているような、強烈なズプズプという音を感じます。 そして、目を見開いているのに、何かが見える。視界の中央に明るい横線が走り、テレビの雪のようなもので満たされた2つの三角形が揺らいでいる。 視界が開けたと同時に消え、短い余韻が残ります。

「これはベルーナが見たものと同じだ」とフェルナンデスは言います。 ただし、彼女の「視界」は、信号が脳に伝達されている限り安定していた。 また、彼女は首をかしげ、眼鏡をかけたまま部屋の中を見回すこともできた。 私が見たものは、電気的に興奮した脳の内部的な幻影に過ぎなかったのです。 ゴメスは16年ぶりに実際に手を伸ばし、自分が見ている世界に触れることができたのだ。

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