ニューロテクノロジー

ニューロテクノロジーとは、神経系とインターフェースして神経活動を監視または調整するあらゆる方法や電子機器を指します。^{[1] [2]}

神経技術の一般的な設計目標には、神経活動の測定値を使用して神経補綴物などの外部デバイスを制御すること、神経調節を介して神経活動を変化させ、神経疾患によって影響を受ける機能を修復または正常化すること、^[3]、または認知能力を増強することなどがあります。^[4]治療や商業用途に加えて、神経技術は神経科学の基礎知識を進歩させる強力な研究ツールでもあります。^{[5] [6] [7] [8]}

神経技術の例としては、脳深部刺激、光遺伝学と光薬理学に基づく光刺激、経頭蓋磁気刺激、経頭蓋電気刺激、人工内耳や網膜インプラントなどの脳コンピューターインターフェースなどが挙げられます。

ニューロテクノロジーの分野は半世紀近く前から存在していますが、成熟したのはここ 20 年ほどです。脳画像の出現によりこの分野は革命的な変化を遂げ、研究者は実験中に脳の活動を直接監視できるようになりました。ニューロテクノロジーの実践は、うつ病、睡眠、 ADHD、抗神経薬などの医薬品から、がんスキャン、脳卒中リハビリテーションなど、 製薬業界で行われています。

この分野の多くの人々は、脳の働きとそれがライフスタイルや性格に及ぼす影響をより多く制御し、活用することを目指しています。一般的な技術はすでにこれを試みており、BrainAge ^[9]のようなゲームや、脳機能の改善を目的としたFast ForWord ^[10]のようなプログラムは神経技術です。

現在、現代科学は脳のほぼすべての側面を画像化できるだけでなく、脳の機能をある程度制御することもできます。これにより、うつ病、過剰活性化、睡眠不足、その他多くの症状の制御に役立ちます。治療的には、脳卒中患者の運動協調性の向上、脳機能の改善、てんかん発作の減少（てんかんを参照）、変性運動疾患（パーキンソン病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症）の患者の状態の改善、さらには幻肢痛知覚の緩和に役立ちます。^[11]この分野の進歩により、神経系の問題を抱える患者のための多くの新しい機能強化およびリハビリテーション方法が期待されます。神経技術革命により、2007年に開始された「心の10年」イニシアチブが生まれました。 ^{[12]また、}心と意識が脳から発生する メカニズムを明らかにする可能性も生まれます。

深部脳刺激療法は現在、運動障害を持つ患者の生活の質を改善するために使用されている。^[13]

経頭蓋超音波刺激法（TUS）は、超音波を使用して脳内の神経活動を調節する技術です。これは、さまざまな神経疾患の治療に有望であることが示されている新興技術です。^[14]

経頭蓋磁気刺激（TMS）は、脳に磁場をかけて脳内の特定の部位の電気活動を操作する技術です。^[15]この研究分野は、この技術をより深く理解することで得られる潜在的な利点のため、現在大きな注目を集めています。^[16]脳内の粒子の経頭蓋磁気移動は、研究により脳生理学に非侵襲的であることが実証されているため、薬物の標的化と送達に有望です。^[17]

経頭蓋磁気刺激法は、脳の働きを研究する比較的新しい方法であり、行動障害、てんかん、PTSD、片頭痛、幻覚、その他の障害に焦点を当てた多くの研究室で使用されています。^[16]現在、反復経頭蓋磁気刺激法は、TMSの肯定的な行動効果をより永続的にできるかどうかを調べるために研究されています。一部の技術では、TMSとEEGなどの別のスキャン方法を組み合わせて、皮質反応などの脳活動に関する追加情報を取得します。^[18]

経頭蓋直流刺激（TDCS）は、頭皮に置いた電極を介して一定の低電流を流す神経刺激の一種です。TDCS 効果のメカニズムはまだ完全には解明されていませんが、 TDCS 中の脳の電気活動を生体内で評価できるようになった最近の神経技術の進歩^[19]により、これらのメカニズムの理解が進むことが期待されます。健康な成人に TDCS を使用する研究では、刺激される脳の領域に応じて、TDCS がさまざまなタスクの認知能力を高めることができることが実証されています。TDCS は、言語能力と数学的能力（TDCS の 1 つの形式は数学の学習を阻害することも判明）^[20]、注意力、問題解決能力、記憶力^[21] 、協調性を高め、うつ病^{[22] [23] [24]}および慢性疲労を軽減するために使用されています。^{[25] [26]}

脳波記録法（EEG）は、非侵襲的に脳波活動を測定する方法です。頭部と頭皮の周りに多数の電極を配置し、電気信号を測定します。^[27]臨床的には、EEGはてんかん、脳卒中、脳腫瘍の存在を研究するために使用されます。皮質電気記録法（ECoG）は同様の原理に基づいていますが、局所的な電場電位または活動電位をより敏感に測定するために、脳の表面に侵襲的に電極を埋め込む必要があります。

脳磁図（MEG）は、脳内の電流から生じる磁場を測定することで脳の活動を測定する別の方法です。^[28] EEGの代わりにMEGを使用する利点は、これらの磁場が非常に局所化されており、特定の場所が刺激にどのように反応するか、またはこれらの領域が過剰に活性化するかどうか（てんかん発作など）をよりよく理解できることです。

EEGとMEGには、外傷後のリハビリテーションや改善の記録、てんかん患者や人格障害患者の特定の領域の神経伝導性の検査など、潜在的な用途があります。EEGは、睡眠中の安静時の脳を理解する上で基本的なものです。^{[27]リアルタイムEEGは、}嘘発見器での使用が検討されています。^[29] 同様に、リアルタイムfMRIは、痛みを感じているときに脳がどのように機能しているかを認識させることで、人々の痛みの知覚を変えることで、痛みの治療方法として研究されています。直接的で理解しやすいフィードバックを提供することで、研究者は慢性的な痛みの患者の症状を軽減することができます。^[30]

神経工学的インプラントは、脳の活動を記録し、それを利用して他のデバイスを制御し、ユーザーにフィードバックを提供したり、失われた生物学的機能を代替したりするために使用することができます。^[31]臨床使用に利用できる最も一般的な神経デバイスは、パーキンソン病患者の視床下核に埋め込まれる深部脳刺激装置です。^[13]

医薬品は脳内の化学成分を安定させる上で重要な役割を果たしており、一般の人々や医療関係者の間で最も一般的に使用されている神経技術です。セルトラリン、メチルフェニデート、ゾルピデムなどの薬は脳内で化学調節剤として作用し、生理学的条件下では脳が正常に機能できない多くの人々の正常な活動を可能にします。医薬品は通常言及されることはなく、独自の分野がありますが、医薬品の役割は現代社会においておそらく最も広範囲に及ぶ一般的なものです。薬物送達のために磁性粒子を標的の脳領域に移動させる研究は新興分野であり、検出可能な回路損傷を引き起こしません。^[17]

他の破壊的イノベーションと同様に、神経技術は大きな社会的、法的影響を及ぼす可能性があり、その開発と社会への導入は一連の倫理的問題を提起する。^{[32] [33] [2]}

主な懸念事項には、アイデンティティ、主体性、認知の自由、プライバシーを神経権として保護することが含まれる。専門家は、人間の経験のこれらの中核的特徴は神経技術の倫理的使用から恩恵を受けると同意しているが、不適切または無許可の使用から保護するための特定の規制枠組みやその他のメカニズムを予防的に確立することの重要性も強調している。 ^{[1] [32] [34]}

ここでのアイデンティティとは、個人の継続性、つまり身体的および精神的な完全性とそれらの長期にわたる持続性を指します。言い換えれば、それは個人の自己物語であり、自己の概念です。

アイデンティティの破壊は神経技術の一般的な目標ではありませんが、一部の技術は、重症度に差がある望ましくない変化を引き起こす可能性があります。たとえば、脳深部刺激療法はパーキンソン病の治療によく使用されますが、声の調節の喪失、衝動性の増加、自己疎外感など、アイデンティティの概念に関係する副作用を引き起こす可能性があります。^{[1] [35] [36] [37]}神経プロテーゼや脳コンピューターインターフェースの場合、変化は自己感覚の拡張という形をとる可能性があり、デバイスを自分の不可欠な部分として組み込んだり、従来の感覚を超えてユーザーが利用できる感覚および認知チャネルの範囲を拡大したりする可能性があります。 [ ^{1] [38]}

どの変化がアイデンティティへの脅威となるかを判断するのが難しい理由の1つは、その動的な性質にあります。つまり、人格や自己概念は感情の発達や経験の結果として時間とともに変化することが予想されるため、明確な基準を特定し、許容できる変化と問題のある変化の間に線引きをすることは容易ではありません。^{[1] [39]}これは、心理的プロセスに影響を与えることを目的とした神経技術、例えば、感情状態や記憶の顕著性を調節して患者の痛みを和らげることでうつ病や心的外傷後ストレス障害（PTSD）の症状を軽減するように設計されたものを扱う場合には、さらに困難になります。^{[40] [41]}患者の記憶を助けることは、一見アイデンティティの保存に役立つように見えるが、デリケートな問題になり得る。「忘れることは、恥ずかしい記憶や困難な記憶を忘れる機会と、未来志向の活動に集中する機会の両方を与えるため、人が世界をどのようにナビゲートするかにも重要である。したがって、記憶の保存を通じてアイデンティティを強化しようとする努力は、意識的ではないとしても、価値のある認知プロセスをうっかり損なうリスクがある。」^[1]

哲学や社会学ではその定義のニュアンスが議論されているが、^[42]エージェンシーは、個人が意識的に決定や選択を行い、それを伝達する能力であると一般的に理解されている。アイデンティティとエージェンシーは異なるものであるが、エージェンシーの障害は個人のアイデンティティを損なう可能性がある。主体はもはや自分自身の物語を大幅に修正することができなくなり、その結果、アイデンティティ形成の動的なプロセスに貢献する能力を失う可能性がある。^[39]

行為主体性と神経技術の相互作用は、道徳的責任や法的責任に影響を与える可能性がある。^{[43] [33]}アイデンティティと同様に、うつ病や拒食症などの精神疾患の治療を目的としたデバイスは、欲求や動機に関連する神経機能を調整することで機能し、ユーザーの行為主体性を損なう可能性がある。^{[40] [44]}逆説的に、神経補綴物や、車椅子やコンピューターアクセシビリティツールなどのBCIを介した支援技術など、患者の行為主体性を回復するように設計された神経技術についても、同様のことが起こり得る。^{[45] [46]}これらのデバイスは、多くの場合、感覚入力やユーザーの神経データを解釈して個人の意図を推定し、それに応じて反応することで動作するため、推定マージンにより不正確または望ましくない反応が生じ、主体性を脅かす可能性があります。「エージェントの意図とデバイスの出力が乖離すると（テキストメッセージの自動修正機能がユーザーの意図を誤って解釈し、問題のあるテキストメッセージを送信することがあることを考えてみてください）、ユーザーの主体性が損なわれる可能性があります。」^[1]

最後に、これらの技術が開発されるとき、社会はこれらの神経技術が、人々が常に秘密にできる唯一のもの、つまり彼らが考えていることを明らかにする可能性があることを理解する必要があります。これらの技術には多くの利点がありますが、科学者、市民、政策立案者は同様にプライバシーへの影響を考慮する必要があります。^[47]この用語は、神経技術の分野における進歩の状態と目標に関心のある多くの倫理界で重要です（神経倫理を参照）。これらの技術が完全に適用されるまではまだ何年もかかりますが、「脳指紋」や EEG または fMRI を使用した嘘発見などの現在の改善により、脳内の場所と感情の関係が固定化される可能性があります。^[47]これらすべての神経技術が社会の将来にどのように影響するかを考慮することが重要であり、かつてはプライベートだった情報の新たな富を提供する可能性のあるこれらの新しい技術の実装について、政治的、科学的、および市民的な議論が聞かれることが示唆されています。^[47]一部の倫理学者はTMSの使用についても懸念しており、この技術が患者の望まない形で患者を変化させるために使用される可能性があることを懸念している。^[16]

認知の自由とは、さまざまな神経技術や向精神薬の使用などにより、個人が自らの精神プロセス、認知、意識をコントロールする自己決定権のことです。この認識された権利は、関連する法律の改革と発展に関係しています。

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