DARPAとブレイン・イニシアチブ

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ホワイトハウスは、2013年4月にBRAINイニシアチブを発表しました。

　現在、このイニシアティブは、複数の連邦政府機関のほか、数十社のテクノロジー企業、学術機関、科学者、その他神経科学の分野への主要な貢献者によって支援されています。DARPAは、1970年代から続くニューロテクノロジーへのDARPA投資の遺産を継続し、多くのプログラムを通じてBRAINイニシアチブを支援しています。
　60周年記念誌の記事では、この分野のフロンティアを拡大し、強力な新機能を実現することを目的としたDARPAの最近の研究の概要を紹介しています。

●エレクトリカル・プリスクリプション（ElectRx）
ElectRxは、神経線維とほぼ同じサイズの超小型デバイスを用い、低侵襲な注射によって臓器機能を調節し、人体の自己治癒力を高めることを目的としています。

・心身の自己治癒力をサポートする取り組みがスタート
・ElectRx社には、自己治癒力を高める画期的な治療法を構想する神経がある
・オバマ大統領、患者一人ひとりに合わせた新しい治療法の開発を目指すDARPAプログラムを発表


●ハンドプロパティオセプションとタッチインターフェース（HAPTIX)
HAPTIXプログラムは、完全に移植可能で、モジュール式で再構成可能な神経インターフェース・マイクロシステムを構築することを目的としています。このシステムは、義肢インターフェース・リンクなどの外部モジュールと無線通信を行い、切断患者に自然な感覚を提供します。

・触覚の脳科学がロボットや義肢のインターフェース改善をサポートする
・HAPTIX社、触覚付き義手への取り組みを開始
・触覚を取り戻すことで、上肢欠損の身体的・心理的影響を克服することを目指す


●神経工学システムデザイン(NESD)
NESDプログラムは、脳とデジタル世界の間で、これまでにない信号分解能とデータ転送帯域幅を実現する埋め込み型神経インターフェースの開発を目指しています。

高解像度・埋め込み型神経インターフェースに向けの前例のない可視化と解読を可能にし、人間の脳への脅威をよりよく特徴づけ、軽減すること、また、機能的行動を促進し改善するためのブレイン・イン・ザ・ループシステムの開発を促進することを目指しています。このプログラムでは、画期的な組織保存法であるCLARITYを開発し、遺伝学、光学記録、ブレイン・コンピュータ・インターフェイスにおける最近の発見を基盤にしています。

・脳の神経オーケストラの指揮者を特定し、楽譜の解読を開始
・より速く、よりよく、脳全体を見ることができるCLARITY法を開発


●次世代型非外科的神経技術（N3）
N3プログラムでは、安全で持ち運びができ、脳の複数の箇所から一度に読み書きできる神経インターフェースシステムの開発を目指します。既存の最先端神経技術では、外科的に電極を埋め込む必要がありますが、N3では、健常者でも使用できるように、手術を必要としない高解像度の技術を追求しています。

・手術不要のブレイン・マシン・インターフェースの未来への6つの道筋
・手術不要の神経インターフェースは、神経技術の利用を大幅に拡大する可能性がある


●信頼性の高い神経インターフェース技術（RE-NET）（アーカイブス）
RE-NETプログラムは、神経系から確実に情報を抽出し、高性能な義肢のような複雑な機械を制御するために必要な規模と速度で、情報を抽出するために必要な技術を開発することを目的としています。

・低侵襲な「ステントロード」、脳の神経インターフェースとしての可能性を示す
・アトム幅のグラフェン・センサーが、脳の構造と機能に関するかつてない洞察をもたらす可能性
・神経と筋肉の新しいインターフェイスが負傷した兵士の切断を支援する


●アクティブメモリの復元（RAM）
RAMプログラムは、ワイヤレスで完全に埋め込み可能な神経インターフェース医療機器を開発し、ヒトの臨床使用に向けてテストすることを目的としています。この装置は、外傷性脳損傷や神経疾患の結果、これらの能力を失った人々の新しい記憶の形成や既存の記憶の回復を促進するものです。

・ヒト用メモリープロテーゼ開発の進展
・脳への標的電気刺激による記憶補助に期待
・アクティブ・メモリーの回復プログラム開始へ


●アクティブ・メモリーの回復-再生（RAMリプレイ）
RAMリプレイプログラムは、記憶の形成と再生における神経「リプレイ」の役割を研究し、特定のエピソード事象や学習した技能をよりよく記憶できるようにすることを目的としています。このプログラムでは、記憶の形成と想起において、どの脳の構成要素が重要であるかだけでなく、それらがどの程度重要であるかを研究者が決定できるよう、新規かつ厳密な計算方法を開発することを目的としています。DARPA スキル習得のための記憶機能加速を目指す

●義肢装具の革新
補綴物革命プログラムは、DARPAが開発したアームシステムの機能性を継続的に向上させ、上肢を失った軍人やその他の人々の役に立つことを目的としています。このプログラムで開発された器用な手の機能は、すでに不発弾を操作するための小型ロボットシステムに応用され、兵士の手足喪失のリスクを低減しています。

・DARPAは、脳で制御されたロボットアームを使用して、麻痺した男性が再び感じることができるようにします。
・神経技術により、ほぼ自然な触覚を実現
・DARPAが開発したDEKAアームが8年でFDAの認可を取得


●新しい治療法のためのシステムベースの神経技術（SUBNETS)
SUBNETSプログラムは、神経心理学的疾患の治療のための埋め込み型閉ループ診断・治療システムの構築を目指すものです。

・難治性気分障害の治療に希望をもたらす画期的な発見
・脳内ネットワークの解明と治療に向けて発見の旅が始まる
・SUBNETSは神経心理学的疾患の治療のためのシステムベースの神経技術と理解を目指す


●ターゲット神経可塑性トレーニング(TNT)
TNTプログラムは、末梢神経を正確に活性化し、脳の神経結合を促進・強化することで、認知能力トレーニングのペースと効果を向上させることを目的としています。TNTは、国防総省の広範な訓練レジメンのコストと期間を削減し、成果を向上させることを目標に、幅広い認知スキルの学習を強化するプラットフォーム技術の開発を追求する予定です。

・TNTの研究者は、認知スキルのトレーニングのペースと効果を向上させることに取り組んでいます。
・シナプス可塑性を高めて学習効果を高める