0:00:01.388,0:00:03.574 私はMITの教授ですが 0:00:03.598,0:00:06.944 専門は建物やコンピュータシステムの[br]設計ではありません 0:00:06.944,0:00:09.945 私は人の義肢を作っています 0:00:10.133,0:00:13.787 歩行や走行の機能を高める[br]バイオニック義肢です 0:00:13.802,0:00:16.745 1982年に[br]私は登山中に事故に遭い 0:00:16.769,0:00:21.003 凍傷による組織の損傷のために[br]両脚を切断しました 0:00:21.245,0:00:23.182 これが私の両脚です[br]中にあるのは 0:00:23.206,0:00:28.506 24のセンサー 6つのマイクロプロセッサー[br]筋肉と腱として働くアクチュエーターで 0:00:28.530,0:00:31.759 つまり私の膝から下は [br]機械の塊です 0:00:31.766,0:00:34.202 しかしこの高度な[br]バイオニック技術により 0:00:34.226,0:00:37.008 私はスキップし ダンスし[br]走ることができます 0:00:38.038,0:00:39.106 (拍手) 0:00:39.106,0:00:40.241 ありがとうございます 0:00:40.241,0:00:42.991 (拍手) 0:00:43.015,0:00:47.334 私はバイオニック・マンですが[br]まだサイボーグではありません 0:00:50.284,0:00:53.086 自分の脚を動かそうと[br]頭で考えると 0:00:53.110,0:00:56.229 神経信号が私の中枢神経系から 0:00:56.253,0:00:57.872 神経を伝わり 0:00:57.896,0:01:01.677 私に残された両下肢の[br]筋肉を動かします 0:01:03.380,0:01:05.943 人工電極がその信号を感知し 0:01:05.943,0:01:08.668 バイオニック義足の中の[br]小さなコンピューターが 0:01:08.668,0:01:12.845 神経パルスを[br]意図した動きのパターンへと翻訳します 0:01:14.493,0:01:16.268 簡単に言うと 0:01:16.268,0:01:17.959 私が 動こうと考えると 0:01:17.959,0:01:22.450 そのコマンドが私の体の人工義肢部分へ[br]伝えられるということです 0:01:22.450,0:01:26.784 しかしそのコンピューターは[br]私の神経系へと情報を伝えられません 0:01:26.838,0:01:29.727 私が義足で何かに触れたり[br]義足を動かしたりしても 0:01:29.751,0:01:33.454 私は通常の触覚や動きを感じません 0:01:34.108,0:01:38.794 私がサイボーグで[br]神経系へ情報を入力する 0:01:39.255,0:01:43.121 小さなコンピューターを通して[br]脚を感じることができたなら 0:01:43.121,0:01:45.463 私と人工義肢との関係は 0:01:45.487,0:01:48.591 根本的に変わるでしょう 0:01:48.605,0:01:51.660 今は私は両脚を感じることができません 0:01:51.678,0:01:53.140 そのため 私の両脚は 0:01:53.140,0:01:56.423 心や肉体からは断絶された[br]別個の道具であり 0:01:56.423,0:01:58.345 私の一部ではありません 0:01:59.480,0:02:02.766 もし私がサイボーグで[br]自分の脚を感じられたら 0:02:02.790,0:02:05.928 この脚を自分の一部だと[br]感じられるようになるでしょう 0:02:05.928,0:02:10.168 MITで私たちは「ニューロ・エンボディド[br](神経統合型)デザイン」について考えています 0:02:10.168,0:02:12.269 このデザイン手法では 0:02:13.110,0:02:18.267 デザイナーは人間の[br]生物学的身体そのものを 0:02:18.267,0:02:22.318 人工部品と合わせて[br]デザインすることで 0:02:22.318,0:02:26.580 神経系と人工部品の[br]双方向の連携を高めます 0:02:27.406,0:02:32.235 ニューロ・エンボディド・デザインは[br]サイボーグ機能を作る手法であり 0:02:33.843,0:02:38.194 そのデザインの過程で[br]デザイナーたちが思い描くのは 0:02:38.218,0:02:41.323 技術がもはや[br]人の心や体から離れた 0:02:41.323,0:02:44.321 命を持たない道具では[br]妥協しない未来 0:02:44.345,0:02:48.065 テクノロジーが [br]私たちの自然な在り方に 0:02:48.065,0:02:49.766 注意深く統合された未来 0:02:49.790,0:02:52.965 生物と そうでないもの 0:02:52.989,0:02:55.075 人と そうでないもの 0:02:55.099,0:02:57.156 自然なものと [br]そうでないものの境界が 0:02:57.180,0:02:59.367 限りなく曖昧になる世界です 0:02:59.391,0:03:03.457 その未来で 人類は[br]新しい身体を獲得するでしょう 0:03:04.156,0:03:06.739 ニューロ・エンボディド・[br]デザインは私たちの神経系を 0:03:06.739,0:03:08.753 人工物の世界へと延長し 0:03:08.753,0:03:11.093 人工物の世界を[br]私達の中へと延長し 0:03:11.117,0:03:14.207 私たちの存在を[br]根本的に変えます 0:03:14.994,0:03:18.002 生物的な身体が[br]人工的にデザインされた物の世界と 0:03:18.002,0:03:20.819 より良く対話できるように[br]デザインすることで 0:03:21.080,0:03:24.175 人類はこの21世紀に[br]身体障がいをなくし 0:03:24.175,0:03:29.944 人間の能力を拡張するための[br]科学的、技術的基盤を築き 0:03:29.944,0:03:34.338 認知的、感情的、肉体的な[br]人間の機能を 0:03:34.338,0:03:38.234 生来の肉体的レベルを[br]超えたものへと高めるでしょう 0:03:38.234,0:03:42.450 分子から組織[br]臓器のレベルまで 0:03:42.474,0:03:46.419 新しい身体を作る方法には[br]様々なものがあります 0:03:46.443,0:03:49.649 今日は ニューロ・エンボディド[br]デザインの一分野である 0:03:49.673,0:03:53.731 外科的・再生医療的プロセスによる 0:03:53.731,0:03:57.317 身体の改変と構築について[br]お話しします 0:03:58.231,0:04:00.227 現在の四肢切断術は 0:04:00.227,0:04:04.058 南北戦争当時から[br]基本的に進歩しておらず 0:04:04.082,0:04:09.446 アクチュエーターや 制御システム[br]神経インターフェース技術の劇的な進化の前に 0:04:09.446,0:04:12.406 時代遅れのものになっています 0:04:13.058,0:04:17.200 欠けているのは[br]制御や固有感覚受容のための 0:04:17.200,0:04:20.032 ダイナミックな筋肉の関わりです 0:04:20.682,0:04:22.532 固有感覚とは何でしょう? 0:04:22.556,0:04:25.874 自分の足首を曲げる時[br]脛の前側の筋肉は収縮し 0:04:25.874,0:04:28.794 同時に後ろ側の[br]筋肉は伸びます 0:04:28.818,0:04:31.303 足首を伸ばす時には[br]その逆が起こります 0:04:31.327,0:04:33.649 このように脚の[br]後ろ側の筋肉は収縮し 0:04:33.649,0:04:35.304 前側の筋肉は伸びます 0:04:35.328,0:04:37.304 これらの筋肉が伸縮するとき 0:04:37.328,0:04:39.662 筋肉や腱の中にある[br]感覚受容器官が 0:04:39.686,0:04:42.162 神経を通して[br]脳に情報を伝えます 0:04:42.186,0:04:44.790 そのおかげで[br]目で見ていなくても 0:04:44.814,0:04:47.960 足がどうなっているか[br]分かるのです 0:04:48.186,0:04:52.409 現在の四肢切断術は このダイナミックな[br]筋肉の関わりを絶ってしまい 0:04:52.433,0:04:56.529 固有感覚を失わせます 0:04:56.553,0:04:59.186 結果として 標準的な人工義肢は 0:04:59.186,0:05:02.171 義肢が空間的に[br]どこにあるのかという情報を 0:05:02.171,0:05:04.759 神経系へフィードバックできません 0:05:04.783,0:05:08.910 そのため 患者は[br]義肢の関節の位置や動きを 0:05:08.910,0:05:13.350 目で見ずに感じ取ることが[br]できません 0:05:14.153,0:05:18.556 私の両脚は[br]南北戦争時代の方法で切断されました 0:05:18.556,0:05:21.335 私は幻肢意識により[br]両足を今この瞬間にも 0:05:21.335,0:05:23.065 感じることができますが 0:05:23.089,0:05:24.978 動かそうと思ってもできません 0:05:25.002,0:05:28.620 まるで両足が分厚いスキーブーツの中に[br]嵌っているような感覚です 0:05:28.620,0:05:31.096 こうした問題を解決するために[br]MITで私たちは 0:05:31.096,0:05:35.018 「主動筋-拮抗筋 筋神経インターフェース」[br]を生み出しました 0:05:35.018,0:05:36.805 短くは「AMI」です 0:05:36.829,0:05:40.297 AMIは体の残っている部分の神経を 0:05:40.297,0:05:43.370 外部のバイオニック義肢に繋ぐ方法です 0:05:43.405,0:05:46.970 AMIはどのようなもので[br]どのように働くのでしょう? 0:05:47.508,0:05:51.017 AMIは 手術で繋げた[br]2つの筋肉 0:05:51.041,0:05:53.898 主動筋と拮抗筋から[br]成り立っています 0:05:53.909,0:05:56.708 主動筋が電気刺激により[br]収縮すると 0:05:56.732,0:05:59.218 それが拮抗筋を伸長させ 0:05:59.218,0:06:01.680 この筋肉のダイナミックな[br]相互作用により 0:06:01.680,0:06:04.510 筋肉と腱の中の感覚器が 0:06:04.510,0:06:09.859 神経を通して中枢神経系へと[br]筋肉と腱の長さや 速度や 0:06:09.859,0:06:12.707 掛かっている力について[br]情報を伝達します 0:06:12.731,0:06:15.519 筋肉/腱の固有感覚受容は[br]このように働き 0:06:15.519,0:06:19.406 これは私たち人間が[br]四肢の位置や 動きや 加わる力を 0:06:19.406,0:06:22.336 知覚認識する基本的な方法です 0:06:22.336,0:06:24.098 四肢を切断するとき 0:06:24.098,0:06:27.832 外科医は残った肢体の[br]対向する筋肉同士を繋ぎ 0:06:27.856,0:06:29.073 AMIを作ります 0:06:29.097,0:06:32.770 複数の義肢関節の[br]制御や感知のために 0:06:32.770,0:06:36.175 複数のAMIを作ることもできます 0:06:36.199,0:06:39.597 それから人工電極が[br]それぞれのAMI筋肉に埋め込まれ 0:06:39.621,0:06:43.272 バイオニック義肢の中の小さな[br]コンピューターがそのシグナルを解析して 0:06:43.296,0:06:46.908 義肢中の強力なモーターを[br]制御します 0:06:46.933,0:06:49.093 バイオニック義肢が動くとき 0:06:49.117,0:06:51.074 AMI 筋肉は前後に動き 0:06:51.074,0:06:53.430 神経を通して脳へ信号を送り 0:06:53.430,0:06:57.356 義肢を装着した人は[br]義肢の位置や動きを 0:06:57.380,0:07:00.412 自然な感覚として[br]感じることができます 0:07:00.412,0:07:05.296 この組織設計原理は[br]実際に人体に使えるでしょうか? 0:07:05.786,0:07:09.705 数年前 34年来の友人の[br]ジム・ユーイングが 0:07:09.705,0:07:12.131 助けを求めて連絡してきました 0:07:12.142,0:07:14.448 クライミングで[br]深刻な事故に遭ったのです 0:07:14.448,0:07:17.250 ケイマン諸島で[br]ロープが外れて 0:07:17.250,0:07:20.582 15メートル落下したのでした 0:07:21.339,0:07:23.809 たいへんな外傷を負い 0:07:23.833,0:07:27.387 肺に穴が開き [br]あちこちを骨折していました 0:07:28.060,0:07:31.790 この事故の後にも 彼は[br]クライミングに復帰したいと 0:07:31.814,0:07:33.118 願っていましたが 0:07:33.142,0:07:35.859 そんな事が可能になるでしょうか? 0:07:37.322,0:07:40.394 その答えが「チーム・サイボーグ」でした 0:07:40.394,0:07:44.568 ジムの体を 以前のクライマーとしての[br]強靭さまで再構築するために 0:07:44.568,0:07:48.474 外科医や科学者やエンジニアが[br]MITに集結しました 0:07:48.498,0:07:50.618 チームの一員 [br]マシュー・カーティ医師は 0:07:50.618,0:07:53.914 ボストンの[br]ブリガム・アンド・ウィメンズ病院で 0:07:53.914,0:07:57.266 AMI手術により ジムの酷く損傷した脚を[br]切断しました 0:07:57.266,0:08:00.667 向かい合う筋肉を[br]繋ぎ合わせるために 0:08:00.691,0:08:03.390 腱滑車が脛骨に[br]取り付けられました 0:08:03.390,0:08:06.365 AMI法はジムの[br]足首を動かす筋肉と 0:08:06.389,0:08:09.874 脳の間の神経回路を[br]再構築しました 0:08:09.874,0:08:12.418 ジムが幻肢を動かそうとすると 0:08:12.442,0:08:15.450 繋がれた筋肉が対になって動き 0:08:15.474,0:08:19.911 固有感覚のシグナルを[br]神経を通して脳へ送るので 0:08:19.935,0:08:23.449 ジムは足首から先の位置と動きを[br]自然な感覚として 0:08:23.449,0:08:25.742 目隠ししていても[br]感じられます 0:08:25.742,0:08:29.279 これはMITの研究室にいる[br]手術後のジムです 0:08:29.303,0:08:30.937 私たちはジムのAMI筋肉を 0:08:30.937,0:08:33.665 電極を介して バイオニック義肢へと[br]繋ぎました 0:08:33.665,0:08:36.390 ジムはバイオニック義肢の足首関節の 0:08:36.414,0:08:39.928 4方向への動かし方を[br]すぐに習得しました 0:08:39.928,0:08:43.063 私たちはこの結果に喜んでいましたが[br]それからジムが立ち上がり 0:08:43.087,0:08:45.953 実に驚くべきことが起こりました 0:08:45.977,0:08:49.993 中枢神経系が媒介する[br]自然なバイオメカニクスが 0:08:50.017,0:08:53.366 不随意の反射運動として 0:08:53.390,0:08:56.905 人工義肢を介して再現され 0:08:56.929,0:09:00.826 階段を登るときの[br]複雑な足さばきが— 0:09:00.850,0:09:04.348 (拍手) 0:09:04.372,0:09:06.896 目の前で展開されたのです 0:09:07.534,0:09:09.589 こちらは階段を[br]降りるところです 0:09:09.589,0:09:12.485 バイオニックのつま先を[br]下の段に伸ばし 0:09:12.509,0:09:15.025 意識して動かそうと[br]することなく 0:09:15.049,0:09:17.841 足が自動的に[br]自然な動きをしています 0:09:17.865,0:09:22.478 ジムの中枢神経系は[br]固有感覚からシグナルを受けており 0:09:22.502,0:09:26.989 人工義肢を自然に動かす方法を[br]知っているからです 0:09:27.635,0:09:33.762 ジムは人工義肢が[br]体の一部であるかのように動いています 0:09:33.762,0:09:35.706 例えば研究室でのある日 0:09:35.730,0:09:38.826 彼は間違って絶縁用テープを[br]踏んでしまいました 0:09:38.850,0:09:41.477 皆さんは何かが靴にくっついたら[br]どうしますか? 0:09:41.501,0:09:44.066 こんな風にぎこちなく[br]屈んだりはしませんね 0:09:44.066,0:09:45.600 そうではなく 足を振るはずです 0:09:45.600,0:09:50.939 ジムは義足と神経が繋がれた[br]ほんの数時間後に まさにそうしたのです 0:09:51.436,0:09:53.513 私が最も面白いと思ったのは 0:09:53.513,0:09:56.305 ジムが感じたことでした 0:09:56.329,0:10:00.257 彼はこう言ったんです[br]「ロボットが自分の一部になったんだ」 0:10:00.257,0:10:03.887 (ユーイング)ロボットに繋がれた日の翌朝 0:10:03.887,0:10:09.393 娘が二階から降りて来て[br]サイボーグになったのはどんな感じか聞きました 0:10:09.417,0:10:13.386 私は全くサイボーグになった気なんか[br]しないよと答えました 0:10:13.410,0:10:17.236 自分の脚があると感じ 0:10:17.260,0:10:21.981 自分がロボットに[br]くっついているとか 0:10:22.005,0:10:24.570 ロボットが自分に[br]くっついているという感じはなく 0:10:24.570,0:10:26.362 体の一部になったみたいで 0:10:26.362,0:10:29.587 すぐに自分の脚そのものに[br]なったんです 0:10:29.597,0:10:30.768 (ハー)ありがとうございます 0:10:30.792,0:10:33.880 (拍手) 0:10:33.904,0:10:39.071 ジムの神経系を[br]人工義肢と双方向に繋ぐことで 0:10:39.095,0:10:42.019 神経学的統合が[br]実現されました 0:10:42.043,0:10:47.520 ジムは人工義肢を[br]自分の意思で動かすことができ 0:10:47.544,0:10:51.818 そうした動きを[br]自分の神経系で感じることができるので 0:10:51.818,0:10:55.215 義肢はもはや体から断絶された[br]別個のツールではなく 0:10:55.215,0:11:00.075 完全にジムの体の一部となったのだと[br]私は考えました 0:11:00.108,0:11:04.840 神経学的統合のため 彼はサイボーグで[br]あるかのようには感じていません 0:11:05.215,0:11:07.432 彼は自分の脚や[br]自分の体を 0:11:07.456,0:11:09.480 取り戻したと[br]感じるだけです 0:11:09.480,0:11:10.831 私はよく聞かれます 0:11:10.831,0:11:14.311 いつ自分の人工義肢を[br]神経を通して双方向に繋げる予定なのかと 0:11:14.335,0:11:16.119 つまり いつサイボーグ化するのかと 0:11:16.143,0:11:19.556 実は私はサイボーグになることに[br]躊躇しています 0:11:19.966,0:11:23.173 脚を切断される前は[br]私はひどい学生でした 0:11:23.197,0:11:26.020 落第点ばかりでした 0:11:26.044,0:11:28.773 それから両脚を切断すると 0:11:28.797,0:11:31.316 突然MITの教授になったんです 0:11:31.353,0:11:33.520 (笑) 0:11:33.544,0:11:37.266 (拍手) 0:11:37.290,0:11:41.767 もし自分の脚と[br]再び神経で繋がったら 0:11:41.791,0:11:45.481 以前の頭の程度に[br]戻ってしまわないかと心配なんです 0:11:45.505,0:11:46.807 (笑) 0:11:46.831,0:11:50.902 でも もうMITの終身教授になったから[br]いいのかもしれません 0:11:50.926,0:11:52.554 (笑) 0:11:52.578,0:11:55.443 (拍手) 0:11:55.467,0:11:57.825 ニューロ・エンボディド・デザインは 0:11:57.849,0:12:00.680 四肢の代替をはるかに超え 0:12:00.680,0:12:03.854 人類の可能性を[br]根本的に再定義するような域へと 0:12:03.854,0:12:06.618 達するだろうと信じています 0:12:06.866,0:12:08.655 この21世紀中に 0:12:08.655,0:12:13.046 デザイナー達は 神経系を[br]人間がその心で感じ動かせる 0:12:13.070,0:12:17.827 強靭な外骨格装置へと[br]延長させるでしょう 0:12:18.139,0:12:19.946 体の中の筋肉は 0:12:19.946,0:12:24.219 強力なモーターを制御し 0:12:24.243,0:12:28.347 外骨格装置の動きを[br]感じ取るよう再設定され 0:12:28.371,0:12:32.894 人間の体力や ジャンプ力や[br]走力などを 増強させるでしょう 0:12:32.894,0:12:38.267 この21世紀中に人間は[br]スーパーヒーローになると私は信じています 0:12:38.273,0:12:41.028 人類はその体を 0:12:41.028,0:12:45.705 翼といった[br]人にあらざる構造へと拡張し 0:12:45.705,0:12:50.626 神経を通して 羽の動きを制御し[br]感じられるようになるかも知れません 0:12:50.626,0:12:54.110 レオナルド・ダ・ヴィンチの言葉です[br]「一度 飛翔を味わった途端 0:12:54.134,0:12:57.931 地上を歩きながらも[br]その目は常に空を見上げるようになるだろう 0:12:57.931,0:13:02.591 一度行った空へ[br]常に戻りたいと願うからだ」 0:13:03.490,0:13:05.530 今世紀が終わる頃には 0:13:05.554,0:13:08.458 人類はその形態と[br]運動能力において 0:13:08.458,0:13:11.921 今とは全く違ったものに[br]なっていると思います 0:13:11.921,0:13:15.430 人類は空高く[br]飛翔するでしょう 0:13:15.695,0:13:18.997 ジム・ユーイングは墜落し[br]深く傷を負いましたが 0:13:19.021,0:13:23.281 彼の目はいつも戻りたいと思っていた[br]空へと向いていました 0:13:23.281,0:13:26.047 事故の後 再び歩きたいと[br]夢見ただけではなく 0:13:26.047,0:13:29.195 マウンテン・クライミングに[br]戻りたいと願っていたのです 0:13:29.657,0:13:34.395 MITで「チーム・サイボーグ」はジム専用の[br]垂直世界の為の義肢を作りました 0:13:34.419,0:13:39.299 脳で動かす 完全な位置と動作の[br]センサーが付いた義肢です 0:13:40.065,0:13:41.562 この技術の力で 0:13:41.562,0:13:45.083 ジムは事故のあった[br]ケイマン諸島へ戻り 0:13:45.083,0:13:49.531 サイボーグとなって[br]再び空へ向けて登り始めました 0:13:49.531,0:13:51.052 (砕ける波の音) 0:14:15.727,0:14:22.727 (拍手) 0:14:31.578,0:14:32.729 ありがとうございました 0:14:32.753,0:14:36.334 (拍手) 0:14:36.358,0:14:39.819 皆さん ジム・ユーイング[br]初のサイボーグ・クライマーです 0:14:39.843,0:14:46.843 (拍手)