MRIで人の思考を読む | ジョン＝ディラン・ヘイズ | TEDxBerlin

ジョン＝ディラン・ヘイズは、ヒトの認知過程のニューロン機構に焦点をおいて研究しています。彼は、ヒトの自由意志、企図と認識の神経科学だけでなく、特に思考の解読に於ける、テクニカルな部分と倫理的な部分にも関心を持っています。MRIを使い、ヒトの思考を読み取る彼の研究をお聴き下さい。
このビデオは、TEDカンファレンスとは独立して運営されるTEDxイベントにおいて、収録されたものです。

正直に打ち明けてください

誰もが秘密の１つや２つあるでしょう

少なくとも１つは

皆様に簡単な実験に参加して頂きます

何か１つあなたの秘密を考えて下さい

頭の中でイメージするだけです

秘密なのだから誰も知らない

頭の中なので

隣の人が分かるはずがない

と思いがちですね

今日 それに挑戦したいと思います

あなたのプライバシーが
あなたが感じているように

本物なのかどうか 問いたいのです

あなたの秘密は
ありふれた事かもしれません

クレジットカードの暗証番号
のような単純なものか

他人に知られたくない様な
恥ずかしい事かもしれません

例えばネットで 愉快な
猫のビデオを見ているとか

そんなことです

では人の思考を読み取ることが
できるでしょうか

実は ある程度 人の精神状態や

感情は ボディランゲージや

顔の表情から読み取ることができます

かの有名なエクマン表情を見ると

顔の表情で感情がわかりますが

それは非常に限られています

左の人を見ると明らかに驚いていますが

何に驚いているのか
何を見ているのか

何が聞こえているのか
驚いている原因が分かりません

目に見える事
ボディランゲージや

顔の表情を見ただけでは分からないので
もっと深く入って行く必要があります

もっと深くとは 体のある部分

思考をコード化し保管する部分に
入って行く必要があります

それは脳です

私は脳科学者ですが
脳科学では 長年

脳の事実が次から次へと
解明されてきましたが

常に同じ１つの事 —

思考と脳の情報処理過程との
密接な関係に突き当たります

ある人の思考を探し出す事は
その人をMRIに入れるなら

理論上可能です

問題は脳の言葉を
どう翻訳するかです

脳を読み取る為にそれを
翻訳することが必要です

情報が記録されている方法を
理解する必要があります

あるシンプルな例が
この手助けとなります

それはCDの表面に情報が
保管されている仕組です

これが どのように
機能しているかを見てみましょう

情報がコード化してある
CD上のピットパターンがそれです

１つの曲には

１つのピットパターンがあり

別の曲は 別のパターンという風です

これは脳に情報が
記録されている方法にとても似ています

脳は活動の空間的なパターンで
思考を保管します

でも その読み方は？

脳活動パターンの意味が
どうやって分かるのでしょう？

その為に所謂 脳のスキャナーである

MRIとして知られている
テクノロジーを使います

基本的に強力な磁場が発生しますが

脳には全く害を及ぼしません

これで脳活動を示す
高画質の画像が撮れます

我々がしていることは

ベルリンのシャリティ病院の
ラボを訪れる被験者の方々に

MRIに入ってもらい

脳の活動パターンを読み取ります

撮った画像はこんなものです

脳のイメージです

これらの画像を写真と
混同しないで下さい

写真ではありません

ある空間の出来事を正確に
表している完璧なものではなく

脳のこれらの部分が
ある思考に関わっているという

その確率の高さを示している分布図です

その確率の高さを示している分布図です

暖色のオレンジや
赤色の部分が見られます

これらは普段より
活発になっている領域で

特定の思考をしている時の物です

ブルーの寒色の領域は
普段より活動的でない場所です

しかし この脳活動のパターンは
何を意味しているのでしょう？

今この人が考えている事が
分かる方いますか？

どうでしょう？

難しいですね

これでは この人が

ブランデンブルク門の事を
考えているとか分かりません

そんな事は書かれていない

抽象的な脳のコードですから

こういう事は良く分っていて

脳科学者なら知っています

人類は200年前 同じ様な
問題に直面しています

人々がヒエログリフ（象形文字）
に出会った

２百年前 ヒエログリフが何だか

何を意味しているのか
誰も分かりませんでした

ピラミッドにこれを発見して

「壁紙のような飾りに違いない」
と言う人もいれば

「たぶん何か意味があるのだろう」
という人もいました

何を意味しているのでしょう？

どういう意味だと思いますか？
よく似た問題で

脳画像みたいに
分かりませんね

脳画像を見て
脳だという事は言えますが

これはどうやって 理解します？

古代エジプト人の家族がいる訳でもないし
分かる訳ありません

人々は翻訳のところで躓きました

1799年に かの有名な翻訳文書である
ロゼッタストーンが発見されました

今ではロンドンの大英博物館に
展示されています

この有名なロゼッタストーンには
ヒエログリフで文章が書かれており

またギリシャ語と—
ここでは重要ではないのですが

デモティック語でも書かれています

この翻訳を元に ヒエログリフは
人々が分かっていた言語である

古代ギリシャ語に翻訳できたのです

これで仕事が 随分楽になりした

我々も脳用の “ロゼッタストーン”
を探せば良いだけなんです

簡単そうですね

でもどこに行って？

北アフリカ それとも東南アジアで
発掘できるのでしょうか？

脳のロゼッタストーンなんて
どこにあるのでしょう？

脳のロゼッタストーンなるものを
見つけた人がいないのは

脳はヒエログリフとは比べ物にならない程
はるかに複雑だからです

暗号解読と呼ばれるような
何か他のものが要ります

第２次世界大戦中に
ドイツ人が誇りにしていた

自分達の通信を暗号化していた
エニグマ暗号機があります

ドイツは軍の機密文書を この機械にかけ

誰も読めないようにバラバラにし

潜水艦にその暗号化された文書を送り

そこで エニグマに
それを通して解読していました

コードさえ分かれば これは出来ます

イギリス人はコードが分からず
解読できなかったので

強引な統計方法を産み出し

そこに潜むコードを
読み取ったそうです

我々は 脳画像を使い
それに似た事をして

ヒトの考えていることを
理解しようとしています

その方法を詳しく説明します

簡単な例を挙げましょう

左に３つの画像が見えますね

MRIの中で被験者が
見ているものです

ブランデンブルグ門と花束と
ジャーマン・シェパード犬です

右は それぞれの脳活動パターンです

ご覧のように大きく異なります

思考それぞれに特有の
脳活動パターンが見られます

思考それぞれに特有の
脳活動パターンが見られます

１つの思考に
１つの活動パターンが見られ

思考により
活動パターンが異なります

コンピュータを訓練すると

脳活動のパターンを認識し

右上の活動パターンが現れるなら

この人はブランデンブルグ門の事を
考えているのだと分かります

指紋から個人を判定するようなものです

人の指紋を取り
データベースに入れ

ソフトウェアを使いデータベースから
指紋を判定するのと同じです

これが我々がしている事です

コンピュータを訓練して

脳活動パターンを認知させています

コンピュータも
我々が多額を掛けたプログラムも

投資しただけの価値を示して

思考を解読してもらわないと
困ります

それで脳活動のパターンを
コンピュータに送ります

何だか分からないようなパターンでも

コンピュータが正確に思考を
読み取れるかどうかで決まります

これが とてもうまく行くんです

こんなシンプルなゲームでも
完璧に近い結果が出て

ほぼ毎回正確です

これはMRIの中で
被験者が見る画像です

でも こう言えますね

「MRIの中で画像を見るなら

その人が見ている画像を
見さえすれば

その人の考えている事は
分かるのでは」と

それで もう少し難しくして

次に あるイメージを
想像してもらうだけにします

MRI内の被験者に

時計 手 顔 など様々な事を
思い浮かべてもらい

その都度 脳活動パターンを撮り

想像だけに基づく思考が解読できます

環境には 何もなく
頭の中での思考だけですが

コンピュータの画面には
MRI内の人の思考が現れます

これも驚く程 巧く行きます

また こう言えます

「これでは まだ学問の域を出ないので
何かもっと面白いものを探そう

人の振る舞いとか
決断とか

人の思考に関係のある事を」と

それで我々は いくつかの研究で

人の決断過程を見てみました

これは とてもシンプルな選択—

全く関連のないものからの選択です

例えば

「左と右のボタン どちらを押したい？」

または もう少し関連性があるもの

「この車は好きですか？買いたいですか？

それとも こちらの車を買いたいですか？」とか

そうして被験者の脳活動を読み取ります

最初のケースでは
被験者が決断した後を見ます

決断後にその脳活動の画像を撮り

選択の決断が下されるまでを解読します

誰もがしている選択—

BMWとベンツの
どちらにしようかなどの

選択です

脳活動から それが
読み取れるでしょうか？

出来ます しかも その正確さは
かなり高い確率なのです

でも選択そのものは どうでしょう

何を選ぼうと
自由ではあるのですが

その選択の理由は何なのでしょう？

それで選択する前に
戻って見てみると

分かった事は ある程度

自由選択のどのオプションを選ぶのか

予測できたのです

それも被験者が実際に決断を下す前—

意識して決断する早くて７秒も前にです

あなたが 今何かを決めたつもりでも
脳は すでに７秒前には

その決断の準備をしているのです

何故そんな事が あり得るのでしょう

ここで重要な謎が 浮かび上がります

普段 私たちは 選択をする過程で

連鎖する事柄を考えます

そして まず誰にも言わず
決めた事は頭の中だけです

それから 脳を使い体を動かします

決断を人に伝える行動が その１つです

しかし この実験で分かった事は

脳が決断の準備をした

その数秒後に意識が働き出し

体を動かし物事をし始める
というのです

多くの興味深い疑問が
これから湧いてきます

「行動の責任はどこに？」
という最も重要な疑問です

意識が決断の後に来る つまり

本人が認識する前に
決断が下されているなら

その人に行動の責任が
あるのでしょうか？

犯罪を犯しそれは自分の
無意識の脳がした事で

決断して行動に移す前に
脳で起きていた事なので

犯罪を犯した本人の責任ではない

と言えるかもしれません

このような人の自由意志に
関しての興味深い疑問が

湧いてきます

皆さんも考えておいて下さい

では 次の問いに移りますが

これに興味があるなら
我々のウェブサイトをご覧下さい

次の質問です

19世紀に人々がしていた
同じようなステージショーの１つ

心を読む事が テクノロジーを使って
出来るでしょうか

これは そんな事を
ステージでやっている絵です

魔術師が観客から誰か１人を選び

ステージに呼び目隠しをし その人に
何かを思い浮かべてもらいます

ある形とか 人とかです

そして魔術師が
その人の思考を読み取り

黒板にそれを描きます

これを何か新しいものに
置き換えられるでしょうか？

MRIを舞台の上に置いて
出来るでしょうか？

MRIの中に人を入れ

その人の考えている事を黒板に書く

それが出来るでしょうか？

ある程度はできても
そんなに巧くは行きません

その理由を説明しましょう

まず MRIの解像度は
非常に限られています

解像度が数ミリだということは

最小の計測ボリュームの中に
最大百万個もの神経細胞が

あるという事です

１ピクセルにはそんなに多くの
神経細胞が含まれています

それで基本的にMRIの画像を
もっと高解度にする必要があります

そうすれば個々の細胞の活動に

本当に全容の詳細を読み取りたい時
ズームインできます

しかし ここには解像度より
もっと深刻な問題が含まれています

その１つは 私たちは
各個人特有の脳言語で

情報を記録しているという事です

ここに４つの異なる
脳活動パターンがあります

４人とも同じ思考をしているのに

パターンが違うのです

情報の処理の仕方が
１人ずつ異なるという事で

私たちが なかなか理解し合えない
理由が説明できますね

１人１人脳活動パターンに
これ程違いがあるのですから

これが大きな課題なんです

ある人の分析結果は

別の人に適用できないのです

別の人ではうまく行かないのです

もう１つの問題は

好みとか思考は
その人の脳言語を変え

一生を通して
変化しているかもしれません

若い時は好きな映画は
『ラッシー』とか

好きな食べ物はハンバーガー

好きな音楽はヘビーメタルだったりでも—

正直言って 皆さん そうでしょう？

大人になると好みも変わって来て
感傷的な映画が好きになったり

自分に言い聞かせながらだとしても
サラダを好きになったり

好きな音楽はバイエルン吹奏楽の曲

とかでしょう？

それで問題は脳活動パターンは

一生を通して この様に
情報の変化を起こし

これに対しては 我々は
対処法がないのですが

それよりも大きな問題は
非常に多様な私達の思考です

私はモンティ・パイソンの
この言葉が好きです

「私のホバークラフトには うなぎが一杯」

今日こんな考えをする人がいるなんて
誰も思わなかったでしょう

仮に その当日について
考えている事を推測する

コンピュータプログラムを作成しても

絶対「私のホバークラフトはうなぎで一杯」

なんてことはまず出てこないでしょう

こんな状況も説明できるべきなのです

いろんな事を考える脳のための

全てが載っている辞書が
一冊あれば良いのですが・・・

それで思考を脳活動パターンに
翻訳する辞書が必要となります

でも ありません

あるとしたら どんなものでしょう

被験者に十分な報酬を払い
ここに来てもらい

20年間MRIで被験者の
脳画像を撮るとします

一日目は辞書の

appleから始まり
それを20年間続け

zで始まるzebraなどの言葉で
やっと辞書を読み終わる

それが思考の脳活動パターンを

測定する方法なのでしょうか？

幸運にも 近道があるのです

脳自体が情報を うまくアレンジしていて

脳の言葉を分かり易くしてくれ

類似の法則を使っているのです

これを説明しましょう

右上に仮想上の
脳活動パターンがあります

この人は車のことを考えています

右下は自転車の事を
考えている人の脳活動パターンです

しかしMRIでは異なるパターンが
測定されました

車と自転車のパターンの
ミックスのようですが

何だと思いますか？

オートバイです

こんな類似の法則を
巧く利用することができるので

脳内の思考を全部知る必要はありません

それでも多くの思考を解読できます

これから 多くの技術が
派生する事が考えられます

例えば 嘘発見機や
脳マーケットもあり得

そんなビジネスとしての可能性に
人々は関心を寄せています

このテクノロジーを使い
犯罪科学や

医療の分野にも応用され
動けない人が突如動き出し

コンピューターを使ったり
様々な事ができるようになる等です

ここで議論すべき課題は

この様なテクノロジーから望む事は何か
何が倫理的に可能なのかという事です

しかし１つ大きな疑問が付き纏います

あなたは自由に
操られてしまうのでしょうか

そんな事は心配要りません
なぜなら まずその人に

MRIに入ってもらわなくては
ならないからです

私たちの思考は ある程度
プライベートなものです

世界中どこを歩いても大丈夫
あなたの脳を

遠隔操作で覗く携帯MRIなど
誰も持っていません

あなたが考えている
クレジットカードの暗証番号を

読み取る人などいません
心配しないで下さい

それでも まだ皆さんは
ある事を心配してますね

自分の脳を他人に操られる
可能性があるのではと

ここで言う「操る」とは
思考を人の脳に植え付け

ある特定の事を考えさせることです

SF映画

『ストレンジ・デイズ』とか
『インセプション』等のように

それは 今は あり得ません

私たちの思考は
脳にコード化されていて

その上 脳活動パターンが
複雑で とても緻密だからです

脳活動パターンには
実に細かな部分が多いのです

現在 脳を刺激するテクノロジーはありますが

ピンポイントではないので

こんなに緻密なパターンを
脳に書けるような

そんなテクノロジーは
今は まだありません

それでMRIでは ある程度
思考を読み取れますが

今のテクノロジーでは

特にあなたの脳に他人が思考を
プログラムして植え付けるなんていう

心配は全くありません

ありがとうございました

（拍手）