この技術は、手を親指と2組の指（人差し指と中指、薬指と小指）の3つの部分に分割する。各部分は垂直方向と水平方向の両方に動かすことができる。参加者が3つのグループを動かすことを考えると（同時に動かすこともある）、仮想クアッドコプターが反応し、仮想障害物コースを操縦する。
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これは、麻痺のある人に友人とのゲームを楽しむ機会を提供するためのエキサイティングな次のステップであり、リモートワークを実行する可能性も示している。
ミシガン大学の神経外科および生物医学工学の助教授であり、ネイチャー・メディシンに掲載された新しい研究論文の筆頭著者であるマシュー・ウィルシー氏は、次のようにコメントしている。
ウィルシー氏：これは、指の動きに基づく以前のものよりも高いレベルの機能性です。
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この論文の根拠となったテストは、ウィルシー氏がスタンフォード大学の研究員だったときに行われ、同大学には彼の共同研究者のほとんどが在籍している。
脳波計を使用してユーザーの頭の表面から信号を取得するなど、非侵襲的な方法でビデオゲームの機能強化を図ることはできるが、脳波信号は脳の広い領域からの寄与を組み合わせている。著者らは、高度な機能的な微細運動制御を回復するためには、電極をニューロンの近くに配置する必要があると考えている。研究では、脳波記録ではなく、運動ニューロンから直接信号を読み取ることで、ユーザーのクアッドコプターの飛行性能が6倍向上したと指摘している。
インターフェースを準備するために、患者は脳の運動皮質に電極が配置される外科手術を受ける。電極は、頭蓋骨に固定され、皮膚から出る台座に配線されており、コンピューターへの接続が可能になる。
ウィルシー氏：これは、参加者が指を動かそうとするときに単に発生する運動皮質で作成された信号を取り込み、人工ニューラルネットワークを使用して、シミュレーションで仮想指を制御する意図を解釈します。次に信号を送信して仮想クワッドコプターを制御します。
BrainGate2臨床試験の一環として実施されたこの研究では、これらの神経信号を機械学習と組み合わせて、神経学的損傷や疾患のある人々に外部デバイス制御の新しいオプションを提供する方法に焦点を当てた。参加者は、脊髄損傷で腕や脚が使えなくなった数年後の2016年に、スタンフォード大学の研究チームとの協力を開始した。参加者は研究に貢献することに関心があり、特に飛行に強い関心を持っていた。
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スタンフォード大学の共同著者でありコンピュータ科学者であるドナルド・アヴァンシノ氏は、次のようにコメントしている。
アヴァンシノ氏：クアッドコプターシミュレーションは恣意的な選択ではなく、研究参加者は飛行への情熱を持っていました。参加者の飛行への欲求を満たすと同時に、プラットフォームは複数の指の制御も示しました。
ライス大学の電気およびコンピューター工学の次期教授である共同著者のニシャール・シャー氏は、次のように説明した。
シャー氏：指の制御は踏み台であり、最終目標は全身運動の回復です。
スタンフォード大学の神経外科教授であり、研究の共同著者であるジェイミー・ヘンダーソン氏は、この研究の重要性はゲームを超えていると述べた。それは人間関係を可能にするからだとした。
ヘンダーソン氏：人々は、食事、着衣、移動性など、基本的なニーズである機能の回復に焦点を当てる傾向があり、それらはすべて重要です。しかし、レクリエーションや仲間とのつながりなど、人生の他の同様に重要な側面が軽視されることがよくあります。人々はゲームをしたり、友達と交流したりしたいのです。
思考だけでコンピューターに接続し、仮想車両を操作できる人は、最終的にははるかに多くのことができるようになる可能性がある、と彼は言う。
ヘンダーソン氏：制御で複数の仮想指を動かすことができれば、あらゆる種類のものの多要素制御スキームを持つことができます。それは、CADソフトウェアの操作から音楽の作曲まで、あらゆることを意味する可能性があります。
スタンフォード大学のニック・ハーン、ライアン・ジャミオルコウスキー、フォラム・カムダル、フランシス・ウィレット、ブラウン大学のリー・ホックバーグもこの研究に貢献した。
この論文はNature Medicineに掲載された。
※研究用デバイス。米連邦法により研究目的の使用に限定されている
