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サイボーグとは、有機的な身体部位とバイオメカトロニクス的な身体部位の両方を持つ生物である。発音は/ ˈ s aɪ b ɔːr ɡ /で、サイバネティック(cybernetic )とオーガニック(organic)を組み合わせた造語である。この用語は1960年にマンフレッド・クラインズとネイサン・S・クラインによって造られた。[ 1 ]バイオロボットやアンドロイドとは対照的に、サイボーグという用語は、フィードバックに依存する人工部品や技術を組み込むことで機能の回復や能力の強化が行われた生体を指す。[ 2 ]
サイボーグの別名には、サイバネティック生物、サイバー生物、サイバー有機体、サイバネティック強化生物、サイバネティック拡張生物、テクノ有機体、テクノ有機体、テクノ生物などがあります。
バイオニクス、バイオロボティクス、アンドロイドとは異なり、サイボーグは、何らかのフィードバックに依存する人工部品または技術(義肢、人工臓器、インプラント、場合によってはウェアラブル技術など)の統合により、機能が回復した、または特に能力が強化された生物です。[ 3 ]サイボーグ技術は、集合知能を可能にしたり、サポートしたりする場合があります。[ 4 ]関連するアイデアは「拡張人間」です。[ 3 ] [ 5 ] [ 6 ]サイボーグは一般的に人間を含む哺乳類と考えられていますが、この用語はあらゆる生物に適用できます。
D・S・ハラシーの『サイボーグ:スーパーマンの進化』(1965年)には、「単なる空間ではなく、より深い意味での『内なる空間』と『外なる空間』の関係、つまり精神と物質の架け橋」という「新たな境地」について語る序文がある。[ 7 ]
ダナ・ハラウェイは『サイボーグ宣言』の中で、人間とテクノロジーの間に厳格な境界線を設けるという考えを否定し、人間がテクノロジーへの依存度を高めるにつれて、人間とテクノロジーは互いに深く絡み合い、境界線を引くことが難しくなっていると主張している。彼女は、人間が機械とテクノロジーをこれほどまでに進化させ、創造してきた以上、私たちが創造したものを恐れる理由はなく、サイボーグは人間のアイデンティティの一部であるため、受け入れるべきだと信じている。[ 8 ]しかし、ハラウェイは科学的客観性とテクノロジー進化の倫理性の矛盾についても懸念を示し、「科学的に世界を説明することには政治的影響がある」と主張している。[ 9 ]
この用語のいくつかの定義によれば、人間は最も基本的な技術とさえも物理的に結びついており、すでにサイボーグになっている。[ 10 ]典型的な例として、人工心臓ペースメーカーや植込み型除細動器を装着した人間はサイボーグとみなされるだろう。なぜなら、これらの装置は体内の電位を測定し、信号処理を実行し、電気刺激を与え、合成フィードバック機構を用いてその人を生かし続けることができるからである。機械的な改造とあらゆる種類のフィードバック反応を組み合わせたインプラント、特に人工内耳もサイバネティックスによる強化である。一部の理論家は、コンタクトレンズ、補聴器、スマートフォン、[ 11 ]あるいは眼内レンズなどを人間に装着して生物学的能力を強化する例として挙げている。
非接触決済などの金融取引や、ドアを開けるといった基本的な作業を行うために、体内(主に手)にマイクロチップを埋め込むという新たなトレンドが、サイバネティック・エンハンスメントの最新例として誤って宣伝されている。後者は、スカンジナビアのニッチな地域以外ではまだ大きな注目を集めておらず、実際の機能は、人体と相互作用しないガラスケースに埋め込まれた、事前にプログラムされた無線周波数識別(RFID)マイクロチップに過ぎない(これは、識別を容易にするために動物に埋め込まれるマイクロチップと同じ技術である)。したがって、サイバネティック・インプラントの定義には当てはまらない。
サイボーグが現在増加傾向にあることから、一部の理論家は老化の新たな定義を開発する必要があると主張している。例えば、バイオテクノロジーと社会科学に基づいた老化の定義が提案されている。[ 12 ]
この用語は、抽象的に人間とテクノロジーの混合を指す場合にも使用される。これには、電話、コンピューター、インターネットなどの一般的に使用されているテクノロジーだけでなく、ペンと紙、音声と言語など、通常はテクノロジーとは見なされない人工物も含まれる。これらのテクノロジーで強化され、別の時代と場所の人々とコミュニケーションをとることで、人は以前よりも多くのことができるようになる。一例として、インターネットプロトコルを使用して他のコンピューターに接続することでパワーを獲得するコンピューターが挙げられる。別の例として、いいねやシェアをソーシャルメディアに向けるために使用されるソーシャルメディアボット(ボット支援の人間または人間支援のボット)がある。[ 13 ]したがって、サイバネティックテクノロジーには、高速道路、パイプ、電気配線、建物、発電所、図書館、その他のインフラストラクチャ構造物が含まれる。
ブルース・スターリングは、シェイパー/メカニストの世界において、「ロブスター」と呼ばれる別のサイボーグのアイデアを提案した。これは体内インプラントではなく、外部シェル(例えばパワード・エクソスケルトン)を使用して作られる。[ 14 ]コンピュータゲーム「デウスエクス インビジブル・ウォー」には、ロシア語で「ロブスター」を意味するオマールと呼ばれるサイボーグが登場する。
1994年、ハンス・ハスは「ハイパーセル」と名付けた人間と機械のハイブリッドに関する科学的見解を提唱した。[ 15 ]ハイパーセルは人工物によって生物学的細胞体を拡張し、それによってパフォーマンスボディも拡張することができる。ハスがホモ・サピエンスと区別するために人間と機械のハイブリッドを呼んだハイパーセル、あるいはホモ・プロテウスの理論は、チャールズ・ダーウィンの進化論を拡張し、人類を超えた進化の過程を扱っている。
ジェームズ・ラブロックは2019年の著書『ノヴァセン』の中で、「未来を理解する者」となり「宇宙を自己認識へと導く」次世代の存在を指して「サイボーグ」という用語を用いた。クラインズとクラインの定義における有機的な要素を認めつつも、彼はこれらのサイボーグは「我々が既に構築した人工知能システムから自らを設計・構築する」と提唱し、「新しい知的存在は我々と同様にダーウィンの進化論から生じることを強調するためにサイボーグ」という用語を用いた。[ 16 ]

人間と機械の混合という概念は、第二次世界大戦前のSFでは広く普及していた。早くも1843年には、エドガー・アラン・ポーが短編小説『使い果たされた男』の中で、広範囲に及ぶ人工装具を装着した男性を描いている。1911年には、ジャン・ド・ラ・イルが『火星の神秘』 (後に『火星のナイトレイプ』と翻訳された)の中で、SFのヒーローでおそらく文学上初のサイボーグであるナイトレイプを登場させた。[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]それから約20年後、エドモンド・ハミルトンは1928年の小説『運命の彗星』で、宇宙探検家に有機部品と機械部品の混合を提示した。彼は後に、透明なケースの中で浮かぶ老科学者サイモン・ライトの話す生きた脳や、有名なヒーローであるキャプテン・フューチャーの冒険のすべてに登場させた。 1944年、 C・L・ムーアは短編小説『女は生まれない』の中で、身体が完全に焼かれ、顔はないが美しくしなやかな機械の身体に脳を埋め込まれたダンサー、ディアドラについて書いた。
1960年、マンフレッド・E・クラインとネイサン・S・クラインは、地球外環境で生存できる強化された人間の概念を指すために「サイボーグ」という言葉を作り出した。[ 1 ]
無意識のうちに統合された恒常性システムとして機能する、外生的に拡張された組織複合体を「サイボーグ」という用語で表現します。
彼らの構想は、宇宙探査の新たなフロンティアが開拓され始めた頃、人間と機械の間に親密な関係を築く必要性について考えた結果生まれた。生理学的計測機器と電子データ処理システムの設計者であるクラインズは、ニューヨーク州 ロックランド州立病院のダイナミックシミュレーション研究所の主任研究員であった。
この用語が初めて印刷物に登場したのは、5 か月前、ニューヨーク タイムズ紙が「宇宙飛行の心理生理学的側面シンポジウム」について報じたときでした。このシンポジウムで、クライン氏とクライン氏は初めて論文を発表しました。
サイボーグとは本質的には人間と機械のシステムであり、人間の部分の制御機構が薬物や調節装置によって外部から改造され、通常とは異なる環境で生活できるようになるものである。[ 20 ]
その後、ハミルトンは1962年の短編小説『審判の日の後』で初めて「サイボーグ」という用語を明示的に使用し、「チャーリーズ」と呼ばれる「機械の類似物」を説明して、「サイボーグは1960年代の最初の作品からサイバネティック生物と呼ばれていた」と説明した。
2001年、ダブルデイ社から『サイボーグ:ウェアラブルコンピュータ時代のデジタルの運命と人間の可能性』という本が出版された。[ 21 ]この本のアイデアのいくつかは、同年 制作のドキュメンタリー映画『サイバーマン』に取り入れられた。
カーボンナノチューブと植物細胞または真菌細胞で構成されたサイボーグ組織は、機械的および電気的用途の新しい材料を生産するための 人工組織工学で使用されています。
この研究は、ラファエレ・ディ・ジャコモ、ブルーノ・マレスカらによって、 2013年4月3日に開催されたMaterials Research Societyの春季会議で発表された[ 22 ]。得られたサイボーグは安価で軽量であり、独自の機械的特性を有していた。また、所望の形状に成形することもできた。多層カーボンナノチューブ(MWCNT)と結合した細胞は、細胞とナノチューブの特定の凝集体として共沈し、粘性材料を形成した。同様に、乾燥した細胞は依然としてMWCNTネットワークの安定したマトリックスとして機能していた。光学顕微鏡で観察すると、この材料は高密度に詰まった細胞で構成された人工的な「組織」に似ていた。細胞の乾燥の影響は、「ゴーストセル」のような外観として現れた。電子顕微鏡では、MWCNTと細胞の間にかなり特異的な物理的相互作用が観察され、細胞壁(真菌および植物細胞の最外層)がカーボンナノチューブネットワークの構築と安定化に重要な役割を果たす可能性が示唆された。この新素材は、加熱からセンシングまで、幅広い電子用途に応用可能です。例えば、ヒトの消化管内に生息する酵母の一種であるカンジダ・アルビカンス細胞を用いて、温度センシング特性を持つサイボーグ組織材料が報告されています。[ 23 ]

現在の義肢用途では、オットーボック・ヘルスケア社が開発したC-Legシステムが、怪我や病気で切断された人間の脚の代わりとして使われている。人工C-Legにセンサーを使うと、切断前の自然な歩き方を再現しようとすることで、歩行が大幅に楽になる。 [ 24 ]同様のシステムがスウェーデンの整形外科会社インテグラム社によって開発されている。OPRAインプラントシステムは、外科手術で固定され、切断された手足の残りの骨格に骨結合によって統合される。 [ 25 ]同じ会社はe-OPRAという意志駆動型上肢義肢システムも開発しており、臨床試験で評価されている。このシステムは、義肢の指先に圧力センサーと温度センサーを内蔵し、中枢神経系に感覚入力できるようにするものである。[ 26 ] [ 27 ] C-Leg、e-OPRAインプラントシステム、iLimbなどの義肢は、次世代の現実世界におけるサイボーグ応用への真の第一歩であると考える人もいます。さらに、人工内耳や磁気インプラントは、人々に本来は得られない感覚を与えるため、サイボーグの創造にも繋がると考えられます。
視覚科学においては、先天性ではない(後天性の)失明の治療に、直接脳インプラントが用いられてきました。視力回復のための実用的な脳インターフェースを最初に考案した科学者の一人は、民間研究者のウィリアム・ドーベルでした。ドーベルの最初のプロトタイプは、1978年に成人期に失明した男性「ジェリー」に埋め込まれました。68個の電極を備えたシングルアレイBCIがジェリーの視覚皮質に埋め込まれ、光を見る感覚である閃光(フォスフェン)を発生させることに成功しました。このシステムには、インプラントに信号を送るための眼鏡に取り付けられたカメラが含まれていました。当初、このインプラントにより、ジェリーは限られた視野の中で、低いフレームレートでグレーの濃淡を見ることができました。これには2トンのメインフレームへの接続も必要でしたが、電子機器の小型化とコンピュータの高速化により、彼の義眼はより持ち運びやすくなり、現在では彼は補助なしで簡単な作業を行うことができるようになりました。[ 28 ]
1997年、科学者であり医師でもあるフィリップ・ケネディは、ベトナム戦争で脳卒中を患った退役軍人ジョニー・レイから世界初の人間サイボーグを誕生させました。レイの体は、医師の言葉を借りれば「ロックイン(固定)」状態でした。レイは以前の生活を取り戻したいと考え、ケネディの実験に同意しました。ケネディは、レイが体の動きを取り戻せるよう、自ら設計したインプラント(「神経栄養電極」と名付けました)をレイの脳の損傷部位の近くに埋め込みました。手術は成功しましたが、レイは2002年に亡くなりました。[ 29 ]
2002年、成人期に失明したカナダ人のイェンス・ナウマン氏は、ドベル氏の第二世代インプラントを有料で受けた16人の患者のうち最初の一人となり、BCIの商業的利用における最初期の事例の一つとなった。第二世代のデバイスは、より洗練されたインプラントを使用し、閃光をコヒーレントな視覚に正確にマッピングすることを可能にした。閃光は視野全体に広がり、研究者たちはこれを星空効果と呼んでいる。ナウマン氏はインプラント手術直後、不完全に回復した視力を使って、研究所の駐車場をゆっくりと運転することができた。[ 30 ]
置換技術とは対照的に、2002年にプロジェクト サイボーグと題した英国人科学者ケビン ワーウィックは、神経系に100個の電極アレイを埋め込み、神経系をインターネットに接続して機能強化の可能性を調査した。これにより、ワーウィックは、インターネットを介して神経系を拡張してロボットハンドを制御し、指先からのフィードバックを受けて手のグリップを制御するなど、一連の実験を成功させた。これは拡張された感覚入力の一形態であった。その後、彼は物体までの距離を遠隔で検出するために超音波入力を調査した。最後に、彼の妻の神経系にも電極を埋め込み、2人の人間の神経系間での初めての直接的な電子通信実験を行った。[ 31 ] [ 32 ]
2004年以来、イギリス人アーティストのニール・ハービソンは、頭にサイボーグアンテナを埋め込み、頭蓋骨の振動を通して人間の視覚スペクトルを超えて色覚を拡張している。 [ 33 ]彼のアンテナは、2004年のパスポート写真にも写っており、サイボーグであることを証明していると言われている。[ 34 ] 2012年のTEDGlobalで、[ 35 ]ハービソンは、ソフトウェアと脳が統合して余分な感覚が与えられたことに気づいて、サイボーグのように感じ始めたと説明した。[ 35 ]ハービソンは、サイボーグ財団(2004年)の共同設立者[ 36 ]であり、2017年にはトランスピーシーズ協会を共同設立した。この協会は、非人間的なアイデンティティを持つ個人に力を与え、独自の感覚や新しい器官を開発するという決断をサポートする団体である。[ 37 ]ニール・ハービソンはサイボーグの権利を世界的に主張している。
トロント在住の映画製作者ロブ・スペンスは、自らを「アイボーグ」と称しているが、子供の頃、祖父の農場で銃撃事故に遭い、右目に重傷を負った。 [ 38 ] 何年も経った2005年、彼は悪化の一途を辿り、技術的には盲目となった目を手術で除去することを決意し、[ 39 ]その後、しばらくの間眼帯を着用していたが、その後、代わりにカメラを取り付けるというアイデアをしばらく考えた後、マサチューセッツ工科大学のウェアラブルコンピューティングとサイボーグ技術の専門家であるスティーブ・マン教授に連絡を取った。[ 39 ]
マンの指導の下、36歳になったスペンスは、義眼の中に装着できる小型カメラのプロトタイプを作成した。この発明は、タイム誌によって2009年の最高の発明の一つに選ばれた。このバイオニックアイは、彼が見たものをすべて記録し、1.5 mm 2の低解像度ビデオカメラ、小さな円形のプリント基板、ワイヤレスビデオトランスミッター(彼が見ているものをリアルタイムでコンピューターに送信できる)、および3ボルトの充電式VARTAマイクロバッテリーを内蔵している。この目は脳に接続されておらず、視覚は回復していない。さらに、スペンスはプロトタイプの一つのバージョンにレーザーのようなLEDライトも取り付けた。 [ 40 ]
さらに、多機能無線周波数識別(RFID)マイクロチップを手に埋め込んだ人々が数多く存在することが知られています。このチップによって、彼らはカードをスワイプしたり、ドアの開閉、プリンターなどの機器の操作、さらには暗号通貨を使った場合には飲み物などの商品購入を、手をかざすだけで行うことができます。[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]
bodyNETは、スタンフォード大学の研究者らが現在開発中の人間と電子機器の相互作用のアプリケーションです。[ 46 ]この技術は伸縮性半導体材料(Elastronic )をベースとしています。Nature誌に掲載された論文によると、この技術はスマートデバイス、スクリーン、そして体内に埋め込んだり、皮膚に織り込んだり、衣服として着用したりできるセンサーネットワークで構成されています。このプラットフォームは将来、スマートフォンに取って代わる可能性を示唆しています。[ 47 ]
医学において、サイボーグには2つの重要な、そして異なるタイプがあります。それは、修復型と強化型のサイボーグです。修復型技術は「失われた機能、臓器、そして四肢を回復させる」ものです。[ 48 ]修復型サイボーグ化の重要な側面は、壊れたり失われたりしたプロセスを修復し、健康なレベル、あるいは平均的なレベルの機能に戻すことです。失われた本来の能力やプロセスを強化するものではありません。
それどころか、強化サイボーグは「ある原則に従う。それは、出力(得られる情報や変更)を最大化し、入力(プロセスで消費されるエネルギー)を最小化するという、最適なパフォーマンスの原則である」[ 49 ] 。このように、強化サイボーグは通常のプロセスを超えたり、元々存在しなかった新しい機能を獲得したりすることを目的としている。
一般的に義肢は、失われたり損傷した身体の一部を機械的な人工器官を組み込むことで補うものですが、医療におけるバイオニックインプラントは、模型の臓器や身体の一部に、元の機能をより忠実に再現することを可能にします。マイケル・チョロストは、人工内耳、あるいはバイオニックイヤーの体験を綴った回顧録『Rebuilt: How Becoming Part Computer Made Me More Human Made Me』を著しました。[ 50 ]ジェシー・サリバンは、神経筋移植によって完全なロボット肢を操作した最初の人物の一人となり、従来の義肢では不可能だった複雑な動作を可能にしました。 [ 51 ] 2004年までに、完全に機能する人工心臓が開発されました。[ 52 ]バイオニックテクノロジーと(バイオ)ナノテクノロジーの継続的な技術開発は、機能強化、そして生物学的モデルの本来の機能を超えるサイボーグの将来的な可能性という問題を提起し始めています。「機能強化義肢」の倫理性と望ましさについては議論が続いています。トランスヒューマニスト運動は、新技術が人類の老化や病気といった現在の規範的な限界、さらには速度、筋力、持久力、知能の限界といったより一般的な限界を超えて発展するのを助けられると信じている。この概念に反対する人々は、そのような技術の開発と受容を推進するバイアスであると信じている。それは、人間性や人格の実際の発現を定義的特徴として軽視し、アップグレード、バージョン、実用性という観点からの定義を優先する、人間観への同意を強いる可能性のある機能性と効率性へのバイアスである。[ 53 ] [ 54 ]
網膜インプラントは、医療におけるサイボーグ化のもう一つの形態です。網膜色素変性症や加齢による視力低下(網膜神経節細胞の数が異常に減少する状態)に苦しむ人々の視力を回復させる網膜刺激療法の理論は、網膜インプラントと電気刺激が、失われた神経節細胞(眼球と脳をつなぐ細胞)の代わりとして機能するというものです。
この技術の完成に向けた研究はまだ進行中ですが、網膜への電子刺激を用いて眼が光のパターンを感知できるようにする技術は既に大きく進歩しています。被験者は眼鏡のフレームなどに特殊なカメラを装着し、このカメラが画像を電気刺激のパターンに変換します。そして、被験者の眼球に埋め込まれたチップが、このパターンを用いて網膜を電気的に刺激し、特定の神経終末を刺激することで脳の視神経中枢に画像を送信し、被験者の眼球に画像が映し出されます。技術の進歩が計画通りに進めば、この技術は数千人の失明者に利用され、そのほとんどに視力回復をもたらす可能性があります。
声帯を失った人々を支援するために、同様のプロセスが開発されました。この実験的な装置は、これまで使用されていたロボットのような音声シミュレーターを廃止します。音声の伝達は、声と音の生成を制御する神経を首の筋肉にリダイレクトする手術から始まります。そこで近くのセンサーがその電気信号を拾うことができます。信号はプロセッサに送られ、音声シミュレーターのタイミングとピッチを制御します。すると、そのシミュレーターが振動して多音階の音を生成し、口で言葉を発音できるようになります。[ 55 ]
2012年にネイチャーマテリアルズに掲載された論文では、医学的意味合いを持つ可能性のある「サイボーグ組織」(ナノスケールのワイヤーの3次元メッシュを埋め込んだ人工の人体組織)に関する研究が報告されました。[ 56 ]
2014年、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校とセントルイス・ワシントン大学の研究者たちは、心臓を永遠に鼓動させ続ける装置を開発しました。3Dプリンティングとコンピュータモデリングを駆使し、ペースメーカーに代わる可能性のある電子膜を開発しました。この装置は「蜘蛛の巣のようなセンサーと電極のネットワーク」を用いて、電気刺激によって正常な心拍数をモニタリング・維持します。患者ごとに異なる従来のペースメーカーとは異なり、この伸縮性のある心臓グローブは高解像度画像技術を用いてカスタムメイドされます。最初のプロトタイプはウサギの心臓にフィットするように作られ、酸素と栄養分が豊富な溶液中で心臓を操作します。この装置の伸縮性素材と回路は、ジョン・A・ロジャース教授によって初めて構築されました。電極はS字型に配置され、破損することなく伸縮・屈曲が可能です。この装置は現在、心拍数の変化を研究するための研究ツールとしてのみ使用されていますが、将来的には心臓発作の予防策として役立つ可能性があります。[ 57 ]
脳コンピュータインターフェース(BCI)は、脳から外部デバイスへの直接通信経路を提供し、事実上サイボーグを作り出す。脳の灰白質に直接埋め込まれた電極を使用する侵襲性BCIの研究は、失明者の視力低下の回復と、麻痺患者、特に閉じ込め症候群などの重症患者の機能回復に焦点を当ててきた。この技術は、手足を失った人や車椅子に乗っている人が、脳インプラントからコンピューターやデバイスに直接送られる神経信号を通じて、補助装置を制御できるようにする。この技術は最終的に健康な人にも使用される可能性がある。[ 58 ]
脳深部刺激療法は、治療目的で使用される神経外科手術です。この治療法は、パーキンソン病、アルツハイマー病、トゥレット症候群、てんかん、慢性頭痛、精神疾患と診断された患者の治療に役立ってきました。患者が麻酔によって意識を失った後、脳ペースメーカーまたは電極が、疾患の原因となる脳の領域に埋め込まれます。その後、その脳の領域は電流バーストによって刺激され、発作の急増を抑制します。他の侵襲的治療法と同様に、脳深部刺激療法は患者に高いリスクをもたらす可能性があります。しかし、近年、脳深部刺激療法は、現在利用可能などの薬物治療よりも多くの進歩を遂げています。[ 59 ]
自動インスリン供給システム(通称「人工膵臓」)は、体内での自然なインスリン産生の欠如を補うためのシステムであり、特に1型糖尿病において顕著です。現在利用可能なシステムは、持続血糖モニターと遠隔操作可能なインスリンポンプを組み合わせ、血糖値に応じてインスリン投与量を自動的に調整する制御ループを形成します。このような制御ループを実装した市販システムの例としては、メドトロニック社のMiniMed 670G [ 60 ]やタンデム・ダイアベティス・ケア社のt:slim x2 [ 61 ]などがあります。DIY人工膵臓技術も存在しますが、これらは規制当局による検証や承認を受けていません。[ 62 ]今後登場する次世代人工膵臓技術には、低血糖の予防と効率向上のため、インスリンに加えてグルカゴンの自動注入機能も含まれています。このようなバイホルモンシステムの一例として、ベータ・バイオニクス社のiLet [ 63 ]が挙げられます。
軍事組織の研究は最近、サイボーグ動物を戦術的優位性を得るための手段として活用することに焦点を当てています。国防高等研究計画局( DARPA )は、蛹の段階で昆虫に埋め込まれたセンサーからデータを送信する「サイボーグ昆虫」の開発に関心を示していると発表しました。昆虫の動きは微小電気機械システム(MEMS)によって制御され、周囲の環境を調査したり、爆発物やガスを検知したりすることが可能になると考えられます。[ 64 ]同様に、DARPAはサメの動きを遠隔操作するための神経インプラントを開発しています。サメ独自の感覚は、敵艦の動きや水中の爆発物に関するデータフィードバックを提供するために活用されます。[ 65 ]
2006年、コーネル大学の研究者らは、昆虫の変態発達過程において人工構造物を移植する新しい外科手術を発明した[ 66 ] 。 [ 67 ] [ 68 ]胸部に電子機器を内蔵した最初の昆虫サイボーグである蛾は、同じ研究者らによって実証された[ 69 ] [ 70 ] 。これらの技術の初期の成功により、研究は活発化し、「ハイブリッド昆虫MEMS(HI-MEMS)」と呼ばれるプログラムが立ち上げられました。DARPAのマイクロシステム技術オフィスによると、その目標は「昆虫の変態初期段階にマイクロメカニカルシステムを配置することで、機械と昆虫を緊密に結合させたインターフェースを開発すること」です。[ 71 ]
最近、神経インプラントをゴキブリに用いる試みが成功しました。外科手術で電極を取り付けたゴキブリを人間が遠隔操作したのです。結果は、時折異なる結果が出たものの、基本的にはゴキブリが電極を通して受信したインパルスによって制御可能であることが示されました。この研究は軍事分野やその他の分野に明らかに有益な応用が期待されるため、DARPAは現在この研究に資金を提供しています[ 72 ] 。
2009年、イタリアで開催された電気電子学会(IEEE)MEMS会議において、研究者らは初の「ワイヤレス」飛行甲虫サイボーグを実演しました。[ 73 ]カリフォルニア大学バークレー校のエンジニアたちは、DARPA HI-MEMSプログラムの資金提供を受けて、「遠隔操作甲虫」の設計を先駆的に行いました。[ 74 ]同年後半には、「リフトアシスト」蛾サイボーグのワイヤレス制御の実演が行われました。[ 75 ]
研究者たちは最終的に、トンボ、ハチ、ネズミ、ハト向けのHI-MEMSの開発を計画している。[ 76 ] [ 77 ] HI-MEMSサイバネティックバグが成功とみなされるためには、出発点から100メートル(330フィート)飛行し、コンピュータ制御によって特定の終点から5メートル(16フィート)以内に着陸する必要がある。着陸後、サイバネティックバグはその場に留まらなければならない。[ 76 ]
2020年、ワシントン大学の研究者らがサイエンス・ロボティクス誌[ 78 ]に発表した論文では、甲虫に取り付けられた機械的に操縦可能な無線カメラが報告された[ 79 ] 。重さ248mgの小型カメラが、ゴミムシダマシ科のAsbolus属とEleodes属の生きた甲虫に取り付けられた。このカメラは、Bluetooth経由で最大6時間、スマートフォンに映像を無線ストリーミングし、ユーザーは遠隔操作でカメラを操縦して虫の目線で観察することができた[ 80 ] 。
2016年、サイバスロンは初のサイボーグ「オリンピック」となり、スイスのチューリッヒで開催されました。これは、サイボーグスポーツの世界初の公式イベントとなりました。このイベントでは、16の障がい者チームが技術開発を駆使してサイボーグアスリートに変身しました。6つの競技種目があり、競技者は電動義足や義手、ロボット外骨格、自転車、電動車椅子といった先進技術を駆使して競技を行いました。[ 81 ]
これは、障害者の競技参加を可能にし、既に効果を上げているいくつかの技術的進歩を示した点で、既に目覚ましい進歩であった。しかし、まだ道のりは長いことも明らかになった。例えば、外骨格レースでは、参加者は椅子から立ち上がって座り、スラロームをこなし、飛び石を越えたり階段を上り下りしたりするといった単純な動作を依然として要求された。これらの動作が単純であるにもかかわらず、参加した16チームのうち8チームがスタート前に棄権した。[ 82 ]
とはいえ、このイベントやこのようなシンプルな活動の主な目的の一つは、技術の進歩と高度な義肢が人々の生活にどのような変化をもたらすことができるかを示すことです。次回のサイバスロンは2020年に開催予定でしたが、新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより中止となりました。

サイボーグという概念は、しばしばSFと結び付けられます。しかしながら、多くのアーティストがサイバネティック・オーガニズムという概念を作品に取り入れ、様々な美学を用いて、しばしば実際のサイボーグ構造を実現しています。その作品は、パフォーマンスから絵画、インスタレーションまで多岐にわたります。こうした作品を制作した先駆的なアーティストには、HRギーガー、ステラーク、オーラン、シュー・リー・チャン、リー・ブル、ティム・ホーキンソン、スティーブ・マン、パトリシア・ピッチニーニなどがいます。近年では、マルコ・ドンナルンマ、ワファ・ビラル、ニール・ハービソン、ムーン・リバス、マネル・デ・アグアス、キメラ・ローザといったアーティストによって、この種の芸術的実践が発展しています。
ステラークは、自身の身体を視覚的に探求し、音響的に増幅させるパフォーマンス・アーティストです。彼は医療機器、義肢、ロボット工学、仮想現実システム、インターネット、バイオテクノロジーを駆使し、身体との代替的、親密的、かつ無意識的なインターフェースを探求しています。彼は自身の身体内部を撮影した3本の映画を制作し、第三の手と仮想の腕を使ったパフォーマンスも行っています。1976年から1988年の間に、皮膚にフックを取り付けた25本のボディ・サスペンション・パフォーマンスを完成しました。「第三の耳」では、彼は腕の中にインターネットに接続可能な追加の耳を外科手術で作り出し、他の場所にいる人々がアクセス可能な聴覚器官としました。[ 83 ]彼は現在、セカンドライフ・サイトから自身のアバターとしてパフォーマンスを行っています。[ 84 ]
ティム・ホーキンソンは、人間の身体と機械が一体化し、人間の特徴とテクノロジーが融合してサイボーグが誕生するという考え方を推進しています。ホーキンソンの作品「エモーター」は、社会がいかにテクノロジーに依存しているかを描いています。[ 85 ]
マルコ・ドンナルンマはパフォーマンス・アーティストであり、ニューメディア・アーティストでもある。彼の作品において、身体は儀式、権力、そしてテクノロジーを批判的に語る、変化する言語となる。2014年から2019年にかけて制作された「7つの構成」シリーズでは、6つのAI義肢を設計・製作した。それぞれが、機械と有機体の不思議な構成を体現している。[ 86 ]アーティストと科学者のチームと共同で設計されたこれらの義肢は、役に立たない義肢であり、身体のために設計されたものの、身体を強化するのではなく、むしろ身体から機能を奪うという矛盾した物体である。鋼鉄製のナイフで皮膚を切るロボット、機械の腕で装着者の視線を遮る顔面義肢、そして身体を持たない2本のロボットの背骨などである。これらの義肢は、外部からの制御を受けることなく、人間のパートナーとインタラクトする、つまり自らの主体性を持つパフォーマーとして行動するように作られている。これらの機械には、哺乳類の生物学的神経系に着想を得た情報処理アルゴリズムである生体模倣ニューラルネットワークが組み込まれている。ドンナルンマ氏が神経ロボティクス研究所(DE)と共同で開発したこれらのニューラルネットワークは、機械に人工的な認知能力と感覚運動能力を与える。[ 87 ]
ワファ・ビラルはイラク系アメリカ人のパフォーマンス・アーティストで、彼は3rd Iというプロジェクトの一環として、10メガピクセルの小型デジタルカメラを後頭部に外科手術で埋め込んだ。[ 88 ] 2010年12月15日から1年間、1日24時間、1分ごとに画像が撮影され、www.3rdi.me
芸術活動のプロセスにおいて、機械はますます普及しつつあります。コンピューター化された描画パッドがペンと紙に取って代わり、ドラムマシンは人間のドラマーとほぼ同等の人気を博しています。ブライアン・イーノのような作曲家は、いくつかの基本的な数学的パラメータから楽譜全体を構築できるソフトウェアを開発し、使用しています。[ 90 ]
スコット・ドレイヴスは、その作品を「サイボーグの心」と明確に表現するジェネレーティブ・アーティストです。彼のElectric Sheepプロジェクトは、インターネットを介して多数のコンピューターと人々の作品を組み合わせることで抽象芸術を生み出します。[ 91 ]
アーティストたちは、想像力という観点から「サイボーグ」という用語を探求してきました。中には、テクノロジーと人間の身体の融合という抽象的な概念を、彫刻やデッサン、デジタルレンダリングなど、様々な媒体を用いて芸術という形で現実に表現しようとするアーティストもいます。サイボーグを題材にしたファンタジーを現実のものにしようとするアーティストは、しばしば自らを「サイボーグ・アーティスト」と称したり、作品を「サイボーグ」と捉えたりすることがあります。アーティストやその作品がどのように「サイボーグ」とみなされるかは、解釈者が「サイボーグ」という用語をどのように解釈するかによって大きく異なります。
サイボーグの厳密で技術的な説明、多くの場合ノーバート・ウィーナーのサイバネティック理論やマンフレッド・E・クラインとネイサン・S・クラインによるこの用語の最初の使用法に依拠する学者は、ほとんどのサイボーグ・アーティストはサイボーグと見なされる資格がないと主張する可能性があります。[ 92 ]より柔軟なサイボーグの説明を検討している学者は、サイバネティクス以上のものを組み込んでいると主張するかもしれません。[ 93 ]また、技術が個人に影響を及ぼすサイボーグの異なるレベルを定義するサブカテゴリまたは特殊なサイボーグの種類を定義することを話す人もいます。これは、外部で一時的かつ取り外し可能な技術的器具から、完全に統合され永続的なものまでの範囲にわたります。[ 94 ]それでも、サイボーグ・アーティストはアーティストです。そのため、用語の厳密で技術的な表現ではなく、サイボーグの概念を取り入れることが予想されます。[ 95 [ 92 ]
医療技術の進歩に伴い、身体改造コミュニティではいくつかの技術やイノベーションが取り入れられています。マンフレッド・クラインズとネイサン・クラインの厳密な定義におけるサイボーグにはまだ至っていませんが、埋め込み型シリコンシルクエレクトロニクス[ 96 ] 、拡張現実[ 97 ]、QRコード[ 98 ]といった技術開発は、テクノロジーと身体の断絶を埋めつつあります。デジタルタトゥーインターフェース[ 99 ] [ 100 ]といった仮想的な技術は、身体改造の美学とインタラクティブ性、そして機能性を融合させ、トランスヒューマニズム的な生き方を現代社会にもたらすでしょう。
さらに、不安が顕在化する可能性も十分にあります。移植前には、恐怖や不安といった感情を経験する人がいます。そのため、特に社会的な場においては、術後の技術的に拡張された身体と、機械的な挿入に対する互いの不慣れさから、不安感を体現することもあります。不安は、他者性やサイボーグ化されたアイデンティティといった概念と関連している可能性があります。[ 101 ]
人間を宇宙に送ることは危険な任務であり、将来的には様々なサイボーグ技術の導入がリスク軽減に活用される可能性がある。[ 102 ]著名な物理学者であるスティーブン・ホーキングは、「地球上の生命は、急激な地球温暖化や核戦争などの災害によって絶滅するリスクがますます高まっている...宇宙に行かなければ人類に未来はないと思う」と述べた。宇宙旅行に伴う困難を考えると、人類が複数の惑星で暮らす種になるまでには何世紀もかかるかもしれない。宇宙飛行は人体に多くの影響を与える。宇宙探査における大きな問題の一つは、生物学的酸素の必要性である。この必要性がなくなると、宇宙探査は大変革を遂げるだろう。マンフレッド・E・クラインとネイサン・S・クラインが提唱する理論は、この問題に取り組むことを目指している。二人の科学者は、「二酸化炭素を成分に還元し、炭素を除去し、酸素を再循環させることができる」逆燃料電池を用いることで、呼吸を不要にできると理論づけた[ 103 ] 。もう一つの重要な問題は放射線被曝である。地球上の平均的な人間は年間約0.30レムの放射線に被曝するが、国際宇宙ステーションに90日間滞在する宇宙飛行士は9レムの放射線に被曝する[ 104 ] 。この問題に対処するため、クラインズとクラインは、放射線レベルを検知するセンサーと「適切な量の防護薬剤を自動的に注入する」ローズ浸透圧ポンプを搭載したサイボーグを理論化した。これらの防護薬剤をサルに注入する実験では、放射線耐性の向上に効果があることが示された[ 103 ] 。
宇宙飛行が私たちの体に与える影響は重要な問題ですが、推進技術の進歩も同様に重要です。現在の技術では、火星に到達するには約260日かかります。[ 105 ] NASAが支援する研究では、深い睡眠、つまり休眠状態(torpor)を通してこの問題に取り組む興味深い方法が提案されています。この技術により、「既存の医療処置によって宇宙飛行士の代謝機能を低下させる」ことができます。[ 106 ]これまでの実験では、患者が休眠状態に入るのはわずか1週間です。より長い深い睡眠状態を可能にする技術の進歩は、宇宙飛行士の資源消費を削減し、結果として火星への旅のコストを削減するでしょう。
アンディ・クラークをはじめとする理論家は、人間とテクノロジーの相互作用がサイボーグシステムの創造につながると提唱しています。このモデルでは、サイボーグは部分的に生物学的、部分的に機械的なシステムとして定義され、生物学的要素の拡張とより複雑な全体構造の創造をもたらします。クラークは、この拡張された定義は人間の認知を理解するために必要だと主張しています。彼は、認知プロセスの一部をオフロードするために使用されるあらゆるツールは、サイボーグシステムの機械要素と見なすことができると示唆しています。この人間とテクノロジーのサイボーグシステムの例は、基本的な数学的演算を行うために電卓を使用する、またはメモを取るためにペンと紙を使用するといった非常にローテクで単純なものから、パソコンや電話を使用するといったハイテクなものまで様々です。クラークによれば、人間とテクノロジーとのこうした相互作用は、従来のサイボーグ拡張の概念に当てはまるテクノロジーが生物学的ホストと統合されるのと類似した方法で、そのテクノロジーを認知プロセスに統合します。人間は皆、何らかの形でテクノロジーを用いて認知プロセスを拡張しているため、クラークは人間は「生まれながらのサイボーグ」であるという結論に至っています。[ 107 ]ドナ・ハラウェイ教授もまた、20世紀後半から、比喩的にも文字通りにも、人間はサイボーグであったと理論づけています。心と体を一体として考えると、人類の多くはほぼあらゆる面でテクノロジーの助けを受けており、人間とテクノロジーが融合していると言えるでしょう。[ 108 ]
現在および将来の埋め込み型センサ/遠隔測定デバイスの技術的範囲を考えると、そのようなデバイスは大幅に増加し、商用、医療、政府のネットワークに接続されるようになるでしょう。例えば医療分野では、患者は自宅のコンピュータにログインして仮想診療所や医療データベースにアクセスし、埋め込まれた遠隔測定デバイスを通じて収集されたデータから自宅で快適に医学的予後を受け取ることができるようになります。[ 109 ]しかし、このオンラインネットワークはセキュリティ上の大きな懸念を引き起こします。なぜなら、米国のいくつかの大学で、ハッカーがこれらのネットワークに侵入して人々の電子義肢をシャットダウンできることが証明されているからです。[ 109 ]サイボーグデータマイニングとは、埋め込み型デバイスによって生成されたデータの収集を指します。
こうした技術は既にアメリカの労働力の中に存在している。ウィスコンシン州リバーフォールズにあるスリースクエアマーケット社は、スウェーデンのバイオハックステクノロジー社と提携し、従業員の手にRFIDマイクロチップ(米粒大)を埋め込み、オフィス、コンピューター、さらには自動販売機へのアクセスを可能にした。同社の従業員85人のうち50人以上がチップを埋め込まれた。アメリカ食品医薬品局(FDA)がこれらの埋め込みを承認したことが確認されている。[ 110 ]こうしたデバイスが社会に普及していくとすれば、どの規制機関がこれらのデバイスの運用、監視、セキュリティを監督するのかという疑問が湧いてくる。スリースクエアマーケット社のケーススタディによると、FDAがこれらのデバイスの規制と監視の役割を担っているようだ。埋め込み型技術の発展に法律が追いつくよう、新たな規制枠組みを策定する必要があると議論されている。[ 111 ]
2010年、サイボーグ財団は、人間がサイボーグになることを支援することを目的とした世界初の国際組織となった。[ 112 ]この財団は、サイボーグになることに興味のある世界中の人々から寄せられた手紙やメールの増加に応えて、サイボーグのニール・ハービソンとムーン・リバスによって設立された。 [ 113 ]財団の主な目的は、身体にサイバネティック拡張機能を作成して適用することで人間の感覚と能力を拡張すること、[ 114 ]文化イベントでサイバネティクスの使用を促進すること、サイボーグの権利を守ることである。[ 115 ] 2010年、マタロ(バルセロナ)に拠点を置くこの財団は、テクノキャンパス・マタロが主催するCre@ticアワードの総合優勝者となった。[ 116 ]
2012年、スペインの映画監督ラフェル・デュラン・トレントは、サイボーグ財団を題材にした短編映画を制作しました。2013年、この映画はサンダンス映画祭のフォーカス・フォワード・フィルムメーカーズ・コンペティションで審査員大賞を受賞し、賞金10万ドルを獲得しました。[ 117 ]
サイボーグはSF文学やその他のメディアに繰り返し登場する。[ 118 ] [ 119 ]

米国に拠点を置くBackyard Brains社は、同社が「世界初の市販サイボーグ」と呼ぶRoboRoachを発売した。このプロジェクトは、2010年にミシガン大学の生物医学工学科の学生によるシニアデザインプロジェクトとして始まり、 [ 121 ] 2011年2月25日にベータ版として発売された。[ 122 ] RoboRoachは、 TED GlobalカンファレンスでのTEDトーク[ 123 ]と、2013年のクラウドファンディングサイトKickstarter [ 124 ]を通じて正式に生産開始された。このキットでは、学生がBluetooth対応スマートフォンをコントローラーとして使い、微小刺激を用いて歩行ゴキブリの動き(左右)を瞬間的に制御することができる。
ノースカロライナ州立大学[ 125 ] [ 126 ]カリフォルニア大学バークレー校[ 127 ] [ 128 ]およびシンガポールの南洋理工大学[ 129 ] [ 130 ] [ 131 ] [ 132 ] [ 133 ]の研究者を含む他のグループもサイボーグ昆虫を開発しているが、ロボローチは一般に公開された最初のキットであり、神経科学への関心を促進するための教育補助装置として国立精神衛生研究所によって資金提供された。[ 123 ] RSPCA [ 134 ]やPETA [ 135 ]を含むいくつかの動物福祉団体は、このプロジェクトにおける動物の倫理性と福祉について懸念を表明している。2022年には、充電のために日光に移動(または移動)すれば機能する遠隔操作サイボーグゴキブリが発表された。これらは、例えば、危険区域の検査や災害現場でアクセスが困難な瓦礫の下にいる人間の迅速な発見の目的で使用される可能性がある。[ 136 ] [ 137 ] [ 120 ] [ 138 ]
2010年代後半、科学者たちはマイクロエレクトロニクスの義肢を用いてサイボーグクラゲを開発しました。この義肢は、改造されていないクラゲの2倍の代謝エネルギーで、ほぼ3倍の速度で泳ぐことを可能にします。この義肢はクラゲに害を与えることなく取り外すことができます。[ 139 ] [ 140 ]
合成生物学、ナノテクノロジーおよび材料科学のアプローチの組み合わせは、細菌サイボーグ細胞のいくつかの異なる反復を作成するために使用されてきた。[ 141 ] [ 142 ] [ 143 ]これらの異なるタイプの機械的に強化された細菌は、天然細胞と非生物的材料を組み合わせた、いわゆるバイオニック製造原理を使用して作成される。 2005年、ネブラスカ大学リンカーン校化学工学部の研究者は、バクテリアのバチルス・セレウスを金ナノ粒子でコーティングして超高感度湿度センサーを作成した。これは、微生物を使用して電子機器を作成した最初の研究者であり、おそらく最初のサイボーグ細菌またはセルボーグ回路である。[ 144 ]カリフォルニア大学バークレー校化学部の研究者は、植物よりも効率的に太陽光を収穫できるサイボーグ細菌の開発について説明する一連の記事を2016年に発表した。[ 145 ]最初の研究では、研究者らは、硫化カドミウムナノ粒子を用いて非光合成細菌Moorella thermoaceticaの自己光増感を誘導し、二酸化炭素から酢酸の光合成を可能にした。[ 146 ]続報では、二酸化炭素と太陽光から酢酸への変換を可能にする半導体から細菌への電子伝達のメカニズムの解明について説明している。[ 147 ]カリフォルニア大学デービス校生物医学工学部と台湾の中央研究院の科学者らは、大腸菌細胞の細胞質内に合成ハイドロゲルを組み立てて細胞を分裂不能にし、環境要因、抗生物質、高酸化ストレスに対する耐性を持たせるという、サイボーグ細胞を作成するための異なるアプローチを開発した。[ 148 ]合成ハイドロゲルの細胞内注入により、これらのサイボーグ細胞は人工細胞骨格を備え、獲得した耐性により、古典的な合成材料と細胞ベースのシステムの中間に位置する新しいクラスの薬物送達システムになるのに適しています。
埋め込まれたマイクロシステムによって昆虫を精密に制御できるようになると、マイクやガスセンサーなどの1つ以上のセンサーを搭載した昆虫サイボーグが、標的から収集した情報を中継できるようになる。
参照エントリ