人間の幸せを計測し、「福祉」と「主体性」を引き上げるVRシステムをつくる──玉川大学脳科学研究所・松元健二、稲邑哲也（前編）

これまで本サイトでは「アバター」について何度かにわたって紹介してきました。例えば、前回の東京大学大学院情報理工学系研究科准教授・鳴海拓志さんのインタビューでは、アバターを使うことで自己の能力や性格に影響を与える技術について語っていただきました。

こうした技術や議論を踏まえて、続く本記事では、「福祉」と「主体性」という観点から、人間の幸せを生み出す要因を特定し、VRに活用して個人の幸せを計測したり、比較したりする研究を紹介します。

この研究もまた、アバターを使って人間の能力や性格に影響を与える、とりわけ「主体性」を引き上げることで社会全体の幸せを生み出していくことを目標に掲げています。前編記事では、医療領域への応用可能性の前提として、玉川大学脳科学研究所で同研究を牽引する松元健二先生・稲邑哲也先生に基礎的な概念や研究内容について伺いました。

松元健二
玉川大学脳科学研究所教授。1996年京都大学大学院理学研究科博士後期課程修了。博士（理学）。理化学研究所基礎科学特別研究員、理化学研究所脳科学総合研究センター・スタッフ研究員、カリフォルニア工科大学神経科学訪問研究員などを経て、2011年より玉川大学脳科学研究所・教授。専門は認知神経科学。目標指向行動や内発的動機づけ、社会性の神経基盤に関する原著論文多数。『図解でわかる 14歳から知る人類の脳科学、その現在と未来』（太田出版）を監修、『ビジュアル版 脳と心と身体の図鑑』（柊風舎）を監訳。主な所属学会は日本神経科学学会、北米神経科学会、AAASなど。

稲邑哲也
玉川大学 脳科学研究所 先端知能・ロボット研究センター（AIBot研究センター） 教授。1995年東京大学工学部卒業後、1997年度日本学術振興会特別研究員（DC1）、2000年同大学院工学系研究科情報工学専攻博士課程修了。JST CREST研究員や東京大学大学院情報理工学系研究科知能機械情報学専攻講師を経て、2006年より国立情報学研究所および総合研究大学院大学複合科学研究科情報学専攻准教授。2023年4月より玉川大学脳科学研究所 先端知能・ロボット研究センター 教授。

この記事の続きを見る方はログインしてください。

ログインしていただくと
◆VRを用いて個々人の幸せを測定し、比較できるようにする
◆「主体性」が幸せを生み出す多種多様なメカニズム
◆人間の喜びや志、主体性を引き上げるVRシステムをつくる
をご覧いただけます。

• ログイン画面へ

──おふたりは科学技術振興機構（JST）のムーンショット型研究開発事業のなかで、「脳指標の個人間比較に基づく福祉と主体性の最大化」をテーマとしたプロジェクトで共同研究を進められていますよね。まず、プロジェクトの概要を聞かせていただけますか？

松元先生：ムーンショットでは日本発の破壊的イノベーションを創出するために、大胆な発想に基づく挑戦的な研究開発を行っています。そこでは、人間のウェルビーイングを高めることを目的とした9つの目標が掲げられていますが、私たちが研究を進めているのは京都大学 人と社会の未来研究院教授の熊谷誠慈さんがプログラムディレクターを務める目標9「2050年までに、こころの安らぎや活力を増大することで、精神的に豊かで躍動的な社会を実現」です。この目標では、人間のウェルビーイングを高めるために、“こころ”にアプローチする14のプロジェクトが現在、動いています。

特に私たちのプロジェクトが目指しているのは、「幸せを脳から測定する」ことです。病院で体温計を使って自分の体温が何℃あるかを測るように、自己の幸せを測定する。その際に人によって幸せのものさしがまちまちになってしまうアンケート調査の限界を超えて、客観的に脳活動を測定することで、個人間での幸せの比較を可能にすることを目指しています。個人間比較ができてはじめて、個々人の幸せを集約して集団の幸せを測定することができるからです。

──プロジェクト概要^１）では、これからの社会における「福祉」と「主体性」をキーワードとして掲げながら、人文・社会科学的手法と仮想現実（VR）技術を用いた研究を進めると記載されていますよね。具体的にどのようなアプローチで取り組んでいるのでしょうか？

松元先生：この研究では、より幸福な未来を実現するために、幸せの客観的な脳指標を開発して、さまざまな政策によって実現される未来が生み出す「幸せを測定」することが求められているわけです。そして、未来の幸せの測定を可能にするために、VRを使用した実験を行っているんです。

例えば、VRゴーグルを被験者に装着してもらうことで、あらかじめ用意したさまざまな場面や状況を仮想空間内で体験してもらうことができます。そうして一定の心の状態を引き出して、その上で脳の活動を計測すれば、個人間の幸せを同じ条件で計測・比較・集約できる、という仕組みです。

その際、「幸せは何によって生み出されるのか」という問いが同時に浮かびます。自然科学の領域では、それが幸せに関係すると思われる報酬の脳内処理や動機づけの脳内メカニズムが多くの実験によってかなりわかっています。一方で、人文・社会科学系の学問分野では「福祉」や「主体性」が社会における幸せを示す重要な概念であるという説があります。このギャップを埋める概念として「効用」がありますが、これは選択行動のみから算出され、その個人間比較は不可能と考えられています。そこで、「効用」の背景となるさまざまな場面において一人ひとりが主観的に感じる「喜び」や「志」を想定し、それらを脳がどのように表象しているのかに基づいて測定する指標を開発しようと試みています。

喜びと志が、そして福祉と主体性がどのように関係するのかを解き明かすことで、個々人や社会全体における幸せをより深く理解し、それを特に未来のスマートシティにおけるモビリティ政策の評価に活用していくことを通じて、皆が幸福な未来の実現に繋げていく──それがプロジェクトの全体像です。

１）研究開発プロジェクト 脳指標の個人間比較に基づく福祉と主体性の最大化

──もともと、松元先生はどのような研究に携わられていたのでしょうか？

松元先生：私はずっと、人間の「主体性」の脳内メカニズムを明らかにしたくて研究してきました。それで、ヒトに近いサルの脳の研究に90年代から携わっていました。

そのひとつは、「目標指向行動」の研究です。人間は、「赤信号だから止まる」といったように習慣化した行動を、考えずに行なうことも多いですが、それと対照的に「この目標を達成したい」「実現するためには一体どうしたらいいだろうか」と、ゴールから逆算してよく考えて、起こし得るいろいろな行動の中から現在の行動を選択することももちろんあって、そういう行動を目標指向行動と呼びます。これが主体性を考える上で重要な概念だと捉えていました。

目標指向行動を実験的に引き起こすには、習慣的行動を抑えなければなりません。そこで、赤信号、青信号の代わりに、いろいろな花の写真を使って、「進め (GO)」と「止まれ (NO-GO)」の合図がころころ変わるようにして、さらに、信号で言えば「赤で進め」「青で止まれ」というような逆転も組み込みました。そして正解に対しても、正解音は鳴るけれども水が付いてくる条件と付いてこない条件を組み込みました。そうするとサルは例えば、一方の花の写真に対しては、水が付いてくるからGO、もう一方の花の写真に対しては水が付いてこないけどNO-GOというように、最終的な結果、すなわち目標から自分がいま取るべき行動を考えるようになります。その結果、「前頭前野内側部」が、花の写真を見たときに、特定の目標から特定の行動を起こす情報処理をしていて、主体性に大きく関わることがわかりました。

──その結果は、人間にもそのまま応用できるのでしょうか？

松元先生：いえ。人間の主体性を考える時に、単純に「食べ物が欲しい」「飲み物が飲みたい」といった動機だけで目標は決めませんよね。私たち人間はものすごく多様な目標をつくりますし、それぞれ目標が異なるので行動も違っている。それが価値観の違いや、その人の主体性につながってくるはずです。そう考えて、サルの実験でも、報酬（水）の有無の代わりに、さきほど使ったさまざまな「花の写真」が今度は目標になるように、これらを正解や不正解の合図として使いました。

すると、サルの前頭前野内側部には、正解の合図に反応する神経細胞と、不正解の合図に反応する神経細胞の両方が見つかりました。また、「いま取った行動は正解だろうか」「次の合図が教えられるのはいつだろうか」と不確実性に対して敏感にもなります。もしかしたらワクワクを感じているかもしれませんが、こうした不確実性の違いを区別する神経細胞も前頭前野内側部に見つかりました。こんなふうに、目標指向行動の側面から、「主体性」が生まれるしくみにアプローチする研究をしていたんです。

ただ、人間は時に他の動物とは比較できないほど強い主体性を持ちます。場合によっては、自分の価値観に基づいて、命を賭けて行動することさえあるわけですよね。さすがにそんな研究は難しいですが、そこまで強い主体性を生み出すものは何か……そう考えて目をつけた概念が「内発的動機づけ」です。つまり、ご褒美をもらえるからやるのではなく、楽しいからやる、という行動です。

その際に活性化するのは、前頭前野外側部という脳の前の方の部分と、線条体という脳の深い部分です。「ストップウォッチを5秒で止める」という、つい遊びたくなるゲームの実験では、ご褒美がなくても、ストップウォッチが出てくるたびに前頭前野外側部が、そして５秒で止めるのに成功するたびに線条体が活性化します。途中の休み時間に期待もしていなかったお金を貰った後でも、同じゲームでよく遊びますし、後半の実験でも相変わらず前頭前野外側部と線条体がよく活性化します。ところが「５秒で止めるのに成功するとお金を渡します」と言われてからゲームに取り組んだ人は、ご褒美がある前半こそ前頭前野外側部と線条体の活性化は非常に強いのですが、途中の休み時間に約束通りお金を貰った後は同じゲームであまり遊びませんし、「ここからはもう成功報酬はありません」と言われた後半の実験では線条体も前頭前野外側部も活性化しなくなりました。

このように、人間が主体性を発揮するのに必要な目標指向行動や内発的動機づけには、脳の特定の部分が関与していると考えられます。それを突き止めて指標化し、より主体的に人々が生きられる社会の実現を促すことで、社会全体の福祉や主体性を高めることに貢献したいと考えています。

──今回、ムーンショットの研究で稲邑先生はVR技術を担当されていると伺いました。もともと稲邑先生はどのような研究をされているのでしょうか？

稲邑先生：私は、人の生活や行動をサポートするロボットを研究しています。とりわけ、ただの自動運転や自律移動型のロボットではなく、人間を常に意識して観察し、「いまこの人はどんな状態か」「何をしたら助けになるか」を敏感に察知して行動するロボットが研究対象です。

そのために必要になるのが、現実空間の物体・状況を仮想空間上に「双子」のように再現したデジタルツインです。とりわけ、ロボットと人間、両方のデジタルツインが必要になります。ロボットはいま、自分自身がどうなっていて、次にどうなるのかを予測する。同時に、人間がどういった状態にあり、次にどのような行動を取るのかを予測しながら自分の行動を決める。こうしたサポートの行動は、人と物のデジタルツインを組み合わせなければ実現しません。私はその領域を研究しています。

そこからVRやアバターへと研究を敷衍して、アバターを使った幻肢痛患者のリハビリテーションの研究も進めていました。幻肢痛は手足が無くなってしまった人が、脳内の身体イメージが残っているがゆえに、身体と脳内のイメージのギャップが生み出す痛みで苦しむ症状です。そこで、VRを使って脳内のイメージ通りの手足をアバターでつくることで、脳内イメージと身体のギャップを埋めて、痛みを軽減できるのではないかという取り組みです。

こうして蓄積したVRの技術を、アバターという自分の姿形だけでなく、VRのなかで普段はできないさまざまな体験をつくるところに活かしています。松元先生がおっしゃっていた、幸せの個人間比較に基づいて人間の喜びや志、主体性を引き上げ、一人ひとりの人間の主観に良い影響を及ぼしているかを確かめるVRシステムの基盤づくりに現在取り組んでいます。

後編の記事では、松元先生と稲邑先生が研究する「アシストしすぎない」リハビリテーション用ロボットから、マクロな社会全体の幸せの実現を目指す手法まで、幅広いアバターの応用可能性について聞いていきます。