脳コンピューター・インターフェース（BCI）市場は大きく成長しており、2022年の17億4,000万ドルから、2030年には62億ドルに拡大すると予測されている。
BCIは、医療、研究、メンタルウェルネス、複数業界向けソリューション、ゲームなど、複数の分野で活用されている。
BCIの統合は、脳盗聴、誤解を招く刺激による攻撃、機械学習要素に対する敵対的攻撃など、深刻なサイバーセキュリティおよびプライバシー上の懸念を生じさせている。
最近の報告書によると、世界の脳コンピューター・インターフェース（BCI）市場の規模は2022年時点で17億4,000万ドルに達しており、2030年までに62億ドルへ急増し、年平均成長率17.5％で成長すると見込まれている。
BCI（脳信号を取得し、それを分析して別の機器への指令に変換するシステム）の今後の応用範囲の全容は依然として不明であるが、現在の動向を理解することは、この技術の今後の方向性、イノベーションと成長の分野、そして潜在的なサイバーセキュリティ上のリスクおよび脅威を特定するうえで不可欠である。以下は、680社の事例から得られた知見である。
先駆的な脳コンピューター・インターフェース
BCI企業の世界的な分布（図1）は、この分野で先導的に技術を進展させている国々を示している。特にアメリカは、研究開発への多額の資金投入と強固なイノベーション・エコシステムを主な要因として、BCI分野で圧倒的な存在感を示している。
欧州もこの分野に大きく貢献しており、主にドイツ、オランダ、フランスがその中心である。インド、ブラジル、南アフリカといった新興経済国も、BCI分野で顕著な活動を見せている。
サイボーグとBCIは、1987年の映画『ロボコップ』など、大衆文化において人々を魅了してきた概念である。現在、人工知能（AI）と信号処理の進歩により、ロボットによる支配とはまだかけ離れた用途において、BCIは現実味を帯びてきている。
BCIのタイムライン（図2）を見ると、多くの企業が当初は研究と医療用途に重点を置いていたことは明らかである。しかし、BCIを取り巻く技術が進歩するにつれ、応用の範囲は医療用途を超えて広がってきた。
多様なユースケース
選定したBCI企業のサンプル分析により、5つの主要な応用分野が特定され、それ以外のすべての事例は「その他」に分類された。このカテゴリには、広く普及していない、または開発初期段階にある独自性やニッチなBCI用途を探る企業が含まれており、例としてユーザー認証にBCIを用いる取り組みが挙げられる。
BCIの主な5つの用途分野は以下のとおりである：
医療：予防、検出、診断、機能回復、リハビリテーションなど、患者に幅広い恩恵をもたらす。
研究：神経科学者、研究者、開発者に資源を提供し、BCIの能力と限界に関する研究を実施・探究できるようにする。
メンタルウェルネス：ユーザーの心の健康状態に関するリアルタイムのフィードバックを提供し、効果的なメンタルヘルスの実践を促進する。
複数業界向け：BCIを活用した意思決定支援システム、ユーザビリティテスト用プラットフォーム、刺激ベースの広告およびエンターテインメント用途、ニューロマーケティング・ソリューション、適応型教育技術など、さまざまな分野でカスタマイズ可能なソリューションを提供する。
ゲームおよびエンターテインメント：単方向または双方向の神経通信を通じて、従来型の操作系を不要にし、脳活動に応答しつつ刺激を与えることで、より高い没入感と関与を実現するゲーム体験を提供する。
他の分野と比べてゲームに特化した企業は少ないものの、この市場は急速に成長している。仮想現実および拡張現実ゲームの台頭と、没入型技術の進歩により、ゲーム用途への関心が高まっている。こうした動向を反映して、Valveは発表した。OpenBCIと提携し、メタバースの文脈におけるBCIの探究を進めるとしている。
BCIアプリケーションはどのように機能するのか？
BCIアプリケーションは、脳活動を機器の制御信号に変換するとともに、脳を刺激するための感覚フィードバックを提供する（図3）。以下にその仕組みを説明する：
脳信号の取得：脳からの信号は、侵襲的方法（インプラント）または非侵襲的方法を用いて取得される。
信号処理：生の信号からノイズを除去し、意味のある特徴を抽出する。
パターン認識と機械学習：処理済み信号のパターンを用いて制御指令を生成し、多くの場合、機械学習の手法が活用される。
感覚フィードバック：制御指令は機器や環境に影響を与え、ユーザーにフィードバックを提供する。センサーがこれらの変化を監視し、刺激を通じてフィードバックを脳に直接伝達する。
セキュリティおよびプライバシーへの影響
BCIアプリケーションの各段階は、以下に要約するとおり、さまざまなサイバー攻撃の影響を受けやすい：
脳盗聴：この攻撃は、信号取得段階で脳から送信される信号を傍受することにより、個人の機密性を侵害する。信号の種類や与えられる刺激によっては、脳盗聴により、感情、嗜好、宗教的および政治的信条、さらにはそれ以上の情報を本人の意思に反して推定することが可能になる。こうしたデータは、犯罪者、テロリスト、商業企業、諜報機関、軍事組織によって悪用されるおそれがある。
誤解を招く刺激による攻撃：信号取得段階において、この攻撃により生成された信号の完全性を操作し、誤った結果や偏った結果を招くことがある。また、誤解を招く刺激は、フィードバック中に個人の心を操作するためにも用いられうる。BCIアプリケーションが脳を刺激する能力は、乗っ取りという重大なリスクをもたらし、個人を本人の意思に反する行動へと追い込むおそれがある。この脅威は、神経制御による車両や兵器において特に深刻であり、犯罪や戦争の遂行に大きな影響を及ぼしかねない。
BCIにおける敵対的攻撃：この攻撃は、学習用または検証用の事例を操作することにより、BCIアプリケーションの機械学習要素を標的とし、結果を歪める。例えば、嘘発見を目的とした機械学習ベースの「脳指紋」は、敵対的攻撃によって操作され、対象者に有利または不利な偏った結果を生み出すおそれがある。
重要な保護対策
急増するBCIのユースケースに伴うリスクから保護するため、以下のガードレールを整備する必要がある：
透明性と同意：すべてのBCIアプリケーションが、データの収集および利用において高い透明性をもって運用され、GDPRなどのプライバシーポリシーおよび規制を遵守するよう確保すること。
規制による監督：有害なBCI関連の慣行は特定され、法律によって制限されるべきである。
セキュリティ対策の強化：BCI特有のアクセス制御の仕組みを開発するため、さらなる研究が必要である。高度な暗号技術や敵対的防御戦略を統合することで、BCIソリューションのセキュリティをさらに強化できる。
公衆の認識向上と教育：BCI技術のリスクに関する公衆の認識を高め、潜在的な悪用から自らを守る方法について利用者を教育すること。
SF から現実へ、脳コンピューター・インターフェースは技術を革新し、サイバーセキュリティとプライバシーに関する重要な問いを投げかけている。だからこそ、BCI技術の未来を形作るリスクから守るため、これらの動向と革新を今こそ理解しなければならない。
