アラヤ、非侵襲型BCIによるコミュニケーション支援の研究解説動画とプロジェクトロゴを公開

株式会社アラヤ(所在地:東京都千代田区、代表取締役:金井良太、以下「アラヤ」)は、非侵襲型ブレイン・コンピューター・インターフェース(BCI)を用いた閉じ込め症候群患者に向けたコミュニケーション支援システムに関する研究解説動画と、プロジェクトロゴ「X Communication」を公開いたしました。

背景

世界中で何百万人もの人々が、ALSなどの神経疾患により「話す力」を失っており、重度運動障害では意思を伝える手段を失い、閉じ込め症候群※に至るケースも少なくありません。

この課題に対し、侵襲型BCIは高精度な脳情報の取得が可能ですが、脳に電極を埋め込む手術が必要となるため、普及の大きな障壁となっています。一方、非侵襲型BCIは手術不要で安全な代替手段ですが、十分な精度を得るためには患者から大量のデータを収集する必要があり、患者への大きな負担となっていました。アラヤは、この課題を解決するため、AIによる異種データセット活用と転移学習を用いた非侵襲型BCIコミュニケーションシステムの研究開発を進めてまいりました。
※脳卒中や神経疾患によって身体に重度の麻痺があり、手足の動きや発話による意思表示はできないが、感覚は正常であり清明に外界を認識できるため、「鍵をかけられた」ようにみえる状態のこと。

研究内容

1. 健常者データと患者データの組み合わせによる精度向上

患者から得られる限られたデータ(約10時間)に加え、健常者の大規模データ(約300時間)を統合することで、患者の負担を大幅に軽減しながら高精度なデコードを実現しました。従来の手法では50キーワードのデコード精度が13.2%でしたが、本手法により54.5%まで向上させることに成功しました。

2. ユーザー確認機能による操作効率の向上

発話後にAIが推定したキーワードの上位5候補を表示し、患者が選択・確認することで操作効率と正確性を両立させました。その結果、従来のカーソル移動方式と比較して、単語選択にかかる時間を25秒から11秒に短縮することに成功しています。

3. 継続的な学習による自律的な精度向上

システムは健常者からのデータ学習により精度の改善が行えるため、学習データを継続的に蓄積することで、AIが自律的に精度を向上できる仕組みを備えています。現在は開発段階ですが、運用データの蓄積により更なる改善が期待されます。

社会的意義

患者が自らの意思を伝えられるようになることで、医師はより正確かつ迅速に診断・治療判断を行えるようになります。その結果、診療の効率化、医療コストの削減、そして患者の尊厳の回復が期待できます。

さらにこの技術は、医療現場だけでなく、在宅でのリハビリや、家族・ヘルパーとの自然なコミュニケーション、将来的には就労支援やリモートワーク環境での意思伝達支援ツール、さらにはPCやタブレットへの直接入力、VRでの操作、ゲームやエンターテインメント分野への応用など、医療・生活・社会参加のすべてをつなぐコミュニケーションインフラとして進化していく可能性を秘めています。

「X Communication」ロゴについて

今回公開したプロジェクトロゴ「X Communication」は、「未知から実存へ」というコンセプトを表現。ロゴはCMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)の4色で構成されています。RGBが光の三原色として画面の中にのみ存在するのに対し、CMYKは印刷インクとして物理世界に刻まれます。X Communicationが目指すのは、脳内の思考や情報をデジタル空間に閉じ込めることではなく、BMI技術を通じて現実社会に実装し人々の日常のコミュニケーションとして根付かせることです。CMYK という色体系はこのプロジェクトが追求する実存性そのものを象徴しています。

研究解説動画について

今回公開した研究解説動画では、本研究の背景、技術的アプローチ、実証結果、および今後の展望について、わかりやすく解説しています。動画は以下のURLからご覧いただけます。

https://youtu.be/CJQHPOKibD4

今後の展望

アラヤは、AIと意識を繋げることで、人と人とのコミュニケーションを再定義します。BCIは「話せない患者を救う技術」であると同時に、医療現場そのものを変革する基盤技術でもあります。今後も、非侵襲型BCIによる実用的なコミュニケーション支援システムの開発を進め、多くの方々のQOL向上に貢献してまいります。

X Communication チームWEBページ:
https://research.araya.org/ja/research/x-communication-team 

【アラヤ会社概要】
会社名：株式会社アラヤ
代表者：代表取締役　金井 良太
設　立：2013年12月
所在地：東京都千代田区神田佐久間町1-11 産報佐久間ビル6F
ＵＲＬ：https://www.araya.org/ 
事　業：ディープラーニング、エッジAI、自律AI、ニューロテック、研究受託