脳機能拡張によってスーパーインテリジェンスを創出したり、神経疾患の患者の脳機能を高めたりすることが、科学文献とメディアの双方で大きな注目を集めています。これは目覚ましい進展です。ほんの10年か20年前まで、脳機能拡張という発想はSFの世界に限られていました。しかし、神経科学と関連する技術・医療分野の急速な発展により、脳内の情報を読み取る、脳に情報を送る、異なる脳同士を接続する、脳に人工部品を加えるといった、この10年間に描かれてきたSFのテーマの多くが現実になりつつあります。
大まかに言えば、脳機能拡張のテーマは3つに分類できます。第一に脳活動を記録して解読する手法、第二にさまざまな方法で脳を刺激する手法、そして最後に、このテーマをめぐる未来志向の考察や哲学的考察です。
では、麻痺、感覚・運動・認知機能の障害、パーキンソン病などの神経疾患や精神疾患の治療に役立つ可能性のある脳機能拡張の手法は、どこまで実用化に近づいているのでしょうか。また、優れた成果を上げたい健康な人々のスーパーインテリジェンスの創出や生産性向上についてはどうでしょうか。
最近では、600人を超える著者が、脳機能拡張を調査する研究論文を150本近く執筆しました。その内容は、ブレイン・マシン・インターフェース、神経刺激装置、神経薬理学の応用から、脳機能の強化をめぐる倫理的・哲学的考察まで多岐にわたります。こうしたテーマは今日では比較的重要でないように見えるかもしれませんが、この分野の急速な発展を踏まえれば、近い将来、現実的で実践的な課題となるでしょう。
このリサーチトピックの編集者である『脳機能の拡張：事実、フィクション、論争』は『Frontiers in Systems Neuroscience』に掲載されたミハイル・レベデフ博士（米国デューク大学）、イオアン・オプリス博士（マイアミ大学医学部）、そしてマヌエル・カサノバ博士（同じく米国のルイビル大学）は、脳機能の強化に関する実践的な課題、とりわけ公衆衛生に直接関わる主要テーマを取り上げた、この包括的な論文集を誇りに思っています。
オプリス博士は、研究の強みは協働が生み出す相乗効果にあると述べています。「互いの研究を共有することは、ダイヤモンドを磨き、新たな輝く面を生み出すようなものです」。この考えにカサノバ博士も共感しています。「研究成果は、意義を持つために伝えられる必要があります。私自身、成果を伝えることで自分の結果をより深く理解し、批判的に見つめ直すことができます。研究を共有することで、他の研究者や一般の人々も含めた書き手としての新たな視点を築くことができます。」
独創的な研究論文の一つ、「ラットの海馬におけるドナー／レシピエント間の記憶強化」は、サム・デッドワイラー博士（米国ウェイクフォレスト大学医学部、ノースカロライナ州ウィンストン・セーラム）らによるもので、ドナーからレシピエントへの記憶転送について述べています。この驚くべき実験では、記憶を必要とする行動課題をドナーのラットに行わせました。次に、ドナーのラットの海馬から記憶内容を解読し、電気的な微小刺激を用いて別のラットの海馬に転送しました。ドナーのラットの神経活動を多入力多出力モデルで処理してレシピエントの脳に送ると、レシピエントのラットは課題の行動を再現することに成功しました。
著者らによれば、この研究は、ある脳から抽出した適切な神経情報を利用して、別の個体の脳における記憶関連の処理を誘発、回復、または強化するための基盤となります。また、この結果は、ドナー／レシピエント間の手法を、他の脳領域が担う機能や別の行動指標へと拡張し、最終的には人間にも同様の状況を適用するうえで重要な知見をもたらします。
別の論文、「経頭蓋直流電気刺激：議論されていない（おそらく議論すべき）5つの重要課題」では、について、ジャレッド・ホーバス博士（オーストラリアのメルボルン大学）が、認知機能を高める手法としての経頭蓋直流電気刺激（tDCS）の利用をめぐる重要な課題をいくつか論じています。tDCSとは、頭皮上の電極を介して関心のある脳領域に一定の微弱電流を流す方法です。もともとは、脳損傷や大うつ病性障害のような精神疾患を抱える患者を支援するために開発されました。
ホーバス博士と同僚らは、tDCSに関する重要な実験上・技術上の課題をいくつも挙げ、これらが実質的な形ではほとんど議論されていないと指摘しています。具体的には、患者一人ひとりに合わせたtDCSの実施、偽刺激や盲検化などtDCS研究における適切な対照条件の重要性、運動や認知活動がtDCSの効果に及ぼす干渉、毛髪の厚さや電極の装着方法に伴う電流の変化が含まれます。神経科学研究の歴史における脚注に終わらせないためには、よく知られた限界を研究分野全体で認め、これらの課題を今後の研究や検討、さらに包括的なプロトコルの策定に生かすべきだと論じています。
投稿された149本のうち3本目の論文は、誰もが好きな睡眠を取り上げています。論文「認知機能を高める睡眠」で、ドイツのテュービンゲン大学医学心理学・行動神経生物学研究所に所属するスザンネ・ディーケルマン博士は、注意、言語、推論、意思決定、学習、記憶といった認知機能を高めるうえでの睡眠の可能性を検討しています。この記事では、記憶の定着と睡眠後の新たな記憶の獲得における睡眠の役割、こうした過程における睡眠特有の脳振動の役割、関与する神経伝達物質について論じています。
ディーケルマン博士は、嗅覚や聴覚の手がかりで記憶の再活性化を促すこと、電気的に睡眠特有の脳振動を誘発すること、薬理学的に特定の神経伝達物質系を調節することによって、睡眠中の記憶処理を強化できると示唆しています。
最後に、レベデフ博士は、このリサーチトピックは他では実現できなかったと述べています。「Frontiersの出版モデルがあったからこそ、複数の分野を代表する優れた専門家による論文集を編むことができました。私の知る限り、著者629人全員がFrontiersとの仕事を楽しみ、このリサーチトピックが3冊の電子書籍として刊行されるのを楽しみにしています。1冊目は脳信号の解読、2冊目は脳機能を拡張する神経刺激の手法、3冊目は未来的なアイデアと倫理的課題を扱います。現時点で70万回を超えるページビュー数から判断すると、このリサーチトピックは、科学界と一般の人々の双方を含むオープンアクセス読者から大きな関心を集めました。これらの論文の引用数は増え続けています。学生、研究者、医療従事者、そして脳の研究に関心のある人々にとって、大きな教育的・科学的価値を持つことを願っています。」
