人工視覚と人工触覚を統合する脳インターフェース技術を提示(Restoring lost senses: one technology for both artificial vision and touch)

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2026-06-30 チャルマース工科大学

スウェーデンのChalmers University of Technologyの研究チームは、人工視覚と人工触覚のために50年以上別々に開発されてきたブレイン・コンピューター・インターフェース(BCI)が、本質的に同じ技術基盤を共有していることを体系的に示した。レビューでは、視覚皮質プロテーゼ(VCP)と体性感覚皮質プロテーゼ(SCP)を初めて比較し、どちらもマイクロ電極を脳皮質へ埋め込み、外部デバイスからの情報を電気刺激として脳へ伝えることで、失われた感覚を再現する仕組みであることを明らかにした。視覚と触覚は、生体内で外界の情報を電気信号へ変換する共通の神経・計算原理に基づくため、電極設計や刺激方法、信号処理など多くの技術を共有できるという。研究チームは、両分野の知見を統合することで、失明や四肢麻痺などに対する感覚回復技術の開発を加速できると提案している。また、将来的には人工視覚・人工触覚を統合した「感覚回復(Sense Restoration)」医療を実現し、より効率的な臨床応用につなげることを目指している。

<関連情報>

皮質微小刺激による視覚と触覚の回復 Restoring vision and touch with cortical microstimulation

Giacomo Valle,Denise Oswalt,Robert A. Gaunt,Pieter Roelfsema,Charles M. Greenspon & Eduardo Fernandez
Nature Reviews Bioengineering  Published:01 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s44222-026-00449-z

人工視覚と人工触覚を統合する脳インターフェース技術を提示(Restoring lost senses: one technology for both artificial vision and touch)

Abstract

The restoration of sensory function following injury or disease represents a critical challenge in neuroengineering. Sensory neuroprostheses, particularly those targeting the primary visual (V1) and somatosensory (S1) cortices, promise to bypass damaged afferent pathways and reintroduce sensory percepts through direct cortical stimulation. Building on foundational insights from non-human primate research, epicortical and intracortical microstimulation has been used to evoke artificial visual and tactile experiences in early human trials. In this Review, we examine the state of cortical sensory prostheses, focusing on visual and somatosensory applications. We compare neural encoding strategies for touch and vision, discuss the technical and clinical requirements of cortical stimulation, and evaluate the qualitative advantages of these devices over conventional assistive technologies. We also highlight emerging directions, including biomimetic encoding, multisensory integration and alternative implant sites, that could enhance the fidelity and usability of future interfaces. Together, these developments mark a critical step towards clinically viable, high-resolution restoration of naturalistic sensation.

Key points

  • Sensory neuroprosthetics aims to restore vision and touch by bypassing damaged pathways and stimulating intact cortical areas.
  • Epicortical and intracortical microstimulation evokes artificial percepts like phosphenes and tactile sensations via direct cortical activation.
  • Visual and somatosensory cortical prostheses have shown promising functional results in preclinical and early human trials.
  • Cortical sensory prosthetics outperform traditional aids in spatial resolution and sensory realism.
  • Understanding the differences in neural encoding of touch and vision is critical for designing effective neuroprosthetic systems.
  • Future directions include improved neural interfaces, robotic technology and targeting novel brain regions.
生物工学一般
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