DARPA Funding Fabric Exoskeleton　DARPAの資金でハーバード大学のウィス研究所が開発中の外骨格

U.S. Military Plans Cyborg Soldiers
米軍の新兵器は「サイボーグ兵士」、DARPAが開発中
【Newsweek】2016年1月22日（金）16時00分アンソニー・カスバートソン

ドローン、ロボットの次はサイボーグ兵士──米軍がリアルに取り組む「脳とコンピューター」接続の大きな可能性

新しいDARPAプログラムは、人間の脳とデジタル世界の間に前例のない信号の解像度やデータ転送能力を提供することができ、植え込み型神経インターフェースを開発しようとしています。
A new DARPA program aims to develop an implantable neural interface able to provide unprecedented signal resolution and data-transfer bandwidth between the human brain and the digital world. 
植え込み型インターフェース部品は脳内の神経細胞による電気化学的な言語とゼロとイチで構成されるコンピューター情報言語間の変換翻訳を行います。
最終目標は、大きさにおいて1立方センチメートルより少しも大きくない生物学的適合性の装置（ざっと背中合わせに積み重なる2つの白銅貨量）の大きさでこの通信リンクを成し遂げることです。
The interface would serve as a translator, converting between the electrochemical language used by neurons in the brain and the ones and zeros that constitute the language of information technology. The goal is to achieve this communications link in a biocompatible device no larger than one cubic centimeter in size, roughly the volume of two nickels stacked back to back.

NESD（Neural Engineering System Design）プログラムは、劇的に神経テクノロジーで研究能力を強化して、基盤を新しい治療法に提供するために設置されました。
The program, Neural Engineering System Design (NESD), stands to dramatically enhance research capabilities in neurotechnology and provide a foundation for new therapies.

「今日の最高の脳とコンピュータを繋ぐインターフェイス・システムでも、2台のスーパーコンピュータが古い（電話アナログ回線の）300bpsのモデムを用いて互いに話そうとしているのようです」と、フィリップアベルダ（NESDプログラム・マネージャ）は述べています。
「我々が本当に人間の脳と現代の電子機器との間に直接回路が繋がれば、何が可能になるか想像してみてください！（とんでもないことになる）」
“Today’s best brain-computer interface systems are like two supercomputers trying to talk to each other using an old 300-baud modem,” said Phillip Alvelda, the NESD program manager. “Imagine what will become possible when we upgrade our tools to really open the channel between the human brain and modern electronics.”

プログラムの潜在的な応用は、脳にデジタル聴覚や視覚情報を伝達することにより視力や聴力の欠損を補うことが今日の技術で可能である。
Among the program’s potential applications are devices that could compensate for deficits in sight or hearing by feeding digital auditory or visual information into the brain at a resolution and experiential quality far higher than is possible with current technology.

現在の脳神経伝達工学で解っていることは、一度に膨大な10～数千の信号をわずか100のチャネルを介して情報の膨大な量を絞るとされています。
Neural interfaces currently approved for human use squeeze a tremendous amount of information through just 100 channels, with each channel aggregating signals from tens of thousands of neurons at a time. 
その結果、雑音が多く不正確です。これとは対照的に、NESDプログラムは、脳の所定の領域で最大百万ニューロンのいずれかで明らかにし、個別に通信できるシステムの開発を目指しています。
The result is noisy and imprecise. In contrast, the NESD program aims to develop systems that can communicate clearly and individually with any of up to one million neurons in a given region of the brain.

プログラムの野心的な目標を達成すると想定される部品は、外部研究機関に委託する可能性があり、神経科学、合成生物学、省電力工学、画像工学、コンパクトな医療機器製造技術、臨床試験を含む多数の分野全体の統合的なブレークスルーが必要となります。
Achieving the program’s ambitious goals and ensuring that the envisioned devices will have the potential to be practical outside of a research setting will require integrated breakthroughs across numerous disciplines including neuroscience, synthetic biology, low-power electronics, photonics, medical device packaging and manufacturing, systems engineering, and clinical testing. 

プログラムのハードウェア挑戦に加えて、NESD研究者は、高度な数学を開発する必要がありますし、最初に電子で大脳皮質のニューロン表現の間で高解像度感覚の情報を変換して、それから忠実度と機能の最小の喪失によるそれらのデータを圧縮して、表すために先進の数学的なおよび神経計算技術を開発することをもとめられます。
In addition to the program’s hardware challenges, NESD researchers will be required to develop advanced mathematical and neuro-computation techniques to first transcode high-definition sensory information between electronic and cortical neuron representations and then compress and represent those data with minimal loss of fidelity and　functionality.


その統合プロセスを加速するために、NESDプログラムは、事前に競争に基づいてNESD研究者に最先端の試作・製造サービスや知的財産を提供して喜んで業界をリードする利害関係者の多様なリストを募集することを目指しています。プログラムの後の段階では、これらのパートナーは、研究および民生用に、得られた技術を役立たせる可能性があります。
To accelerate that integrative process, the NESD program aims to recruit a diverse roster of leading industry stakeholders willing to offer state-of-the-art prototyping and manufacturing services and intellectual property to NESD researchers on a pre-competitive basis. In later phases of the program, these partners could help transition the resulting technologies into research and commercial application spaces.

Terminator army from Terminator 3: Rise of the Machines Credit: Warner Bros.

未来学者、発明家のレイ・カーツワイル氏の予想によれば、人間は脳をコンピュータに接続することによって、さらに複雑な感情や特質を発達させるという。
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人類の進化の次なるステップである。
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「現在すでに、人間は誰もが、脳をインターネットに接続した場合と非常によく似た思考様式を手に入れているわけです」、
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「一定の容量で制限することなく、思考を拡張できるなら、人間はもっと多様化できるはずです」
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「進化によって、時間と共に複雑さ、聡明さ、創造性が高まり、さらには愛情など、高度な感情表現の能力も向上する構造とパターンが生み出されます」（略）「つまり、人間は進化するにつれて、神に近づくのです。進化とは精神的なプロセスです。世界に存在する美しさ、愛、創造性、そして知性は、すべて新皮質で生まれます。脳の新皮質を拡張することによって、人間は神に近づいていくでしょう」

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ある研究グループは、電磁誘導を使って外部から脳を刺激することで、一人の人間から別の人間にメッセージを送ることにすでに成功している。別の研究では、同じく脳を刺激することで、数学の学習スピードが速くなった。また、アメリカ政府による最近の研究では、数十人の被験者の脳に、目標とするショックを伝える脳インプラントを埋め込んだ結果、記憶力テストの得点が上がった。

すでに数多くの人々が、脳内チップの埋め込みを行っている。例えば、パーキンソン病患者は運動制御を改善する脳内チップを埋め込み、耳の不自由な人々は聴覚を助ける人工内耳を装着している。

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