スマートフォンなら画面を指で触り、パソコンならマウスやキーボードを使う。私たちは長い間、こうした入力装置を通してコンピューターへ命令を伝えてきました。
ところが今では、視線や声だけでなく、手足の動きや筋肉の電気信号まで操作に利用されています。2025年には、手首の筋肉が発する信号を読み取り、AIグラスの操作へ利用する一般向け機器も登場しました。さらに脳活動を利用するBCI（ブレイン・コンピューター・インターフェース）では、機器操作や発話支援につながる研究成果が報告されています。
ただし、「考えるだけで何でも動かせる」「頭の中の考えがすべて読み取られる」という段階ではありません。
人と機械をつなぐ技術はどこまで進んでいるのでしょうか。すでに製品として使われている操作方法から、筋肉や脳、神経と機械を結ぶ研究まで見ていきます。
機械への入力はキーボードやタッチだけではなくなっている
コンピューターへの入力方法は、キーボードやマウスを中心としていた時代から大きく増えています。スマートフォンではタッチ操作が定着し、「見る」「話す」「手を動かす」「歩く」といった身体の動作も機械へ情報を伝える手段になりました。
Apple Vision Proでは、操作したい項目へ視線を向け、指の動きで選択できます。音声入力も利用できるため、目で対象を指定し、手で決定し、声で文字を入力するといった使い分けができます。
主な操作方法を比べると、機械が読み取る情報は一種類ではありません。
| 操作方法・機器 | 主に読み取るもの | 利用状況 |
|---|---|---|
| 視線操作 | 視線の位置 | 一般向け製品で利用 |
| 音声操作 | 声・言葉 | 広く実用化 |
| データグローブ | 指や手の位置・動き | モーション計測やロボット分野などで製品化 |
| VRロコモーション機器 | 歩行・身体の移動 | VR向け製品として利用 |
| 筋電操作 | 筋肉の電気活動 | 一般向け製品にも採用 |
| 非侵襲型BCI | 頭皮などから測る脳活動 | 研究・応用が進行 |
| 埋め込み型BCI | 脳に近い場所の神経活動 | 主に臨床研究段階 |
それぞれ得意な用途が異なるため、新しい入力方法が古い機器を順番に置き換えているわけではありません。こうした技術によって、機器や用途に合わせて入力方法を選べる範囲が広がっています。
人の動きはどこまで機械への入力になっている？
身体を使った入力は、指先でボタンを押すだけではありません。視線や手の位置、実際の歩行、さらには筋肉で生じる電気活動まで、異なる情報をデジタル機器の操作へ変える技術が使われています。
1. 見た場所を入力に使う視線操作
視線操作では、カメラやセンサーを利用して、利用者がどこを見ているのかを検出します。
マウスではカーソルを動かして目的の場所へ合わせますが、視線を利用すれば「どれを選びたいのか」という情報を目の動きから取得できます。
一方、眺めているだけなのか、操作しようとしているのかを視線だけで区別するのは難しい場合があります。そのためApple Vision Proでは、視線で対象を指定し、指の動きで選択する方法が使われています。
目だけですべてを操作するのではなく、目と手、必要に応じて声も使う。複数の入力方法を組み合わせる仕組みが一般向け製品にも取り入れられています。
2. データグローブは指や手の動きを細かく記録できる
手袋のように装着し、指や手の動きを測定する装置は一般にデータグローブと呼ばれます。
MANUSの「Metagloves Pro」は、指先などの位置や回転を取得し、人間の手の動きをデジタルデータへ変換します。ロボット学習やモーション計測、AI研究など、細かな手の動きを記録する用途に利用できる機器です。
カメラで手を撮影する方法では、手が物体に隠れたり、指同士が重なったりすると計測しにくくなる場合があります。装着型のデータグローブには、手や指へ取り付けたセンサーなどを利用して動きを取得する方式があります。
また、手の動きを入力するだけでなく、利用者へ触覚を提示するハプティックグローブも製品化されています。これは後述する「機械から人へ情報を返す」仕組みの一例でもあります。
3. 歩くこと自体を操作に使うVRロコモーション機器
足や全身の動きも入力に利用できます。
VRではコントローラーのスティックで移動する方法が広く使われていますが、利用者が実際に歩く動きを仮想空間の移動へ反映するVRロコモーション機器もあります。
Virtuixの「Omni One」は、全方向トレッドミル型のVRロコモーション機器です。利用者の歩行方向や速度などを取得し、VR空間内の移動へ反映します。歩く、走る、しゃがむといった身体動作を利用できるため、手元のコントローラーだけで移動する方法とは操作の仕方が異なります。
データグローブが手の動きをデジタル空間へ伝える装置なら、ロコモーション機器は足や身体の移動を入力へ変換します。入力装置という言葉が、机の上に置く機器だけを指さなくなっている例といえるでしょう。
4. 筋肉の電気信号を読み取る筋電操作
身体がどこへ動いたのかではなく、筋肉で生じる電気活動を操作へ利用する方法もあります。
EMGはElectromyographyの略で、日本語では筋電図や筋電計測と呼ばれます。筋肉を動かす際には神経から筋肉へ信号が伝わり、それに伴って電気的な活動が生じます。
Metaは2025年9月、ディスプレイを備えたAIグラス「Meta Ray-Ban Display」と、手首へ装着する「Meta Neural Band」を発表しました。Meta Neural BandはEMGを利用し、小さな指の動きに伴う筋肉の信号をスクロールや選択などの操作へ変換します。Meta Ray-Ban Displayとのセットは同年9月30日に米国で販売が始まりました。
データグローブと筋電操作は、どちらも手を使った入力に利用できますが、読み取っている情報は異なります。データグローブが主に「指や手がどう動いたか」を捉えるのに対し、筋電操作では「その動作に伴って筋肉で生じた電気活動」を利用します。
同じような操作に見えても、機械が受け取っている情報には違いがあるのです。
脳活動を入力にするBCIはどこまで進んでいる？
身体の位置や筋肉の活動とは別に、脳活動そのものを利用する方法がBCIです。
BCIはBrain-Computer Interface（ブレイン・コンピューター・インターフェース）の略で、脳活動から得た情報をコンピューターや外部機器とのやり取りへ利用する技術を指します。
人が手や指を動かそうとすると、脳ではその動作に関連した神経活動が起こります。その信号を測定し、どの動作を試みているのかを推定することで、機械への入力に利用できます。
2025年に医学誌『Nature Medicine』で発表された研究では、脊髄損傷によって四肢に麻痺がある研究参加者について、複数の指を動かそうとするときの神経活動を読み取りました。その出力を使い、仮想空間にあるクアッドコプター、つまり4つの回転翼を持つドローンを複数方向へ操作することも示されています。
視線、手の動き、筋電、脳活動では、機械が利用する情報がそれぞれ異なります。BCIもほかの入力技術と並行して、異なる用途で研究されています。
BCIには身体の外から測定する方法もある
「BCI」と聞くと、脳へ電極を埋め込む技術を思い浮かべるかもしれませんが、身体の外から脳活動を測定する方式もあります。
代表的なのが、EEG（脳波）などを頭皮側から測定する非侵襲型BCIです。手術を必要としない一方、脳から離れた位置で信号を取得するため、外部ノイズや信号の品質、利用者による違いなどが課題になります。それでも、非侵襲型BCIを使った外部機器の操作などが研究されています。
一方、脳の表面や内部など、神経活動に近い場所へ電極を配置する方式もあります。こちらは脳活動を近い位置から測定できますが、体内へ機器を配置するため、長期間使った場合の安定性や安全性などの検証が必要です。
このほか、血管内から信号を取得するなど、頭皮から測る方法とも脳内へ電極を配置する方法とも異なる技術も研究されています。
AIや機械学習は信号を操作へ変換する役割を持つ
脳や筋肉から得られた電気信号には、「右へ動かす」「この文字を書く」といった命令が、そのまま記録されているわけではありません。
そこで必要になるのが、取得した信号から特徴を取り出し、対応する動作などを推定する処理です。BCIでは、この変換を担う仕組みを「デコーダー」と呼びます。機械学習や深層学習も、こうした神経信号の解析に利用されています。
大まかな流れは、
脳活動を取得 → 信号を解析 → 動作などを推定 → 機械へ命令を送る
となります。
BCIは、AIが頭の中をそのまま読み取っている仕組みではなく、特定の神経活動と目的の操作などを対応させる技術として使われています。
「考えるだけで操作」は何でも読み取れるという意味ではない
BCIという言葉から、頭の中に浮かんだ考えが、そのままコンピューターへ伝わる姿を想像することがあります。
しかし研究の中心になっているのは、手を動かそうとする、言葉を発しようとするといった特定の行動に関連する神経活動から、必要な情報を推定する方法です。
発話に関する研究では高度な成果も報告されています。2025年に科学誌『Nature』で発表された研究では、ALS（筋萎縮性側索硬化症）によって発話が難しくなった研究参加者の脳活動を利用し、合成音声を生成する神経補綴が開発されました。
神経補綴とは、失われた神経機能の一部を機器によって補う技術です。この研究では音声内容だけでなく、合成された声のイントネーションを変えたり、短いメロディーを表現したりすることも示されています。
対象になっているのは、主に研究参加者が「発話しようとするとき」に生じる神経活動です。日常的に頭へ浮かぶあらゆる考えを自動的に文章や音声へ変換する技術とは異なります。
機械から人間へ情報を返す技術もある
人と機械の間では、人間から機械へ命令を送るだけでなく、機械側から利用者へ情報を返す技術も使われています。
分かりやすい例がハプティックグローブです。SenseGloveの「Nova 2」は、手のひらへの圧力や指への抵抗、振動を使い、仮想物体との接触を手へ提示します。手の動きを入力すると同時に、機械側から触覚に関する情報を返せる機器です。
さらに、人間の神経系へ電気信号を伝える技術も実用化されています。
人工内耳では電子機器から聴神経へ信号を送る
機械から神経へ情報を伝える実用例の一つが人工内耳です。
補聴器が主に音を増幅して利用するのに対し、人工内耳は内耳の損傷した部分を迂回し、電気刺激によって聴神経へ信号を伝えます。その信号は聴神経を通じて脳へ送られます。通常の聴覚そのものを再現する装置ではありません。
人工内耳はコンピューターを操作するための機器ではありませんが、電子機器から人間の神経系へ情報を伝える仕組みがすでに使われていることを示す例になります。
双方向インターフェースでは操作と感覚を往復させる
人から機械へ命令を送り、機械から人へ情報を返す双方向インターフェースも研究されています。
たとえば義手では、筋肉や神経の信号から「手を閉じる」「指を動かす」といった操作を読み取るだけでなく、義手のセンサーから得られた情報を利用者側へ返す方法があります。
人間の手では、物をつかむと同時に「触れた」「どの程度力がかかっている」といった感覚も脳へ届きます。機械でも、
人間から操作を送る → 機械が動く → センサーが情報を取得する → 人間側へ情報を返す
という往復ができれば、操作だけを行う機器とは異なる使い方ができます。
一般向けのハプティックグローブと、神経刺激によって感覚情報を伝える研究では仕組みや利用目的が異なります。ただ、機械から利用者へ情報を返すという点は共通しています。
身体に関わるデータの扱いも課題になる
入力として利用される情報が増えるにつれて、データの扱いも重要になります。
視線操作ならどこを見ていたのか、筋電操作なら筋肉がどのように活動したのか、BCIなら脳や神経からどのような信号が得られたのかという情報を利用します。
2025年11月11日には、UNESCO（国連教育科学文化機関）が「神経技術の倫理に関する勧告」を採択しました。神経技術を人間の尊厳や自律性、プライバシーなどに配慮して開発・利用するための国際的な原則を示したものです。
機械がどこまで身体の情報を取得できるかだけでなく、取得したデータを何の目的で利用し、誰が扱えるのかという問題も、人間と機械の接続を考えるうえで欠かせない要素になっています。
未来の入力方法が一つに決まるとは限らない
こうした技術を見ると、キーボードやタッチパネルを一つの新技術ですべて置き換えるより、用途に応じて異なる入力方法を使い分ける方向が見えてきます。
文章を書くならキーボード、画面上の対象を選ぶなら視線、手の細かな動きを記録するならデータグローブ、VR内で身体移動を反映するならロコモーション機器というように、それぞれ得意な場面があります。
筋電操作では、2025年にMeta Neural BandがAIグラスの一般向け操作機器として登場しました。脳活動を利用しなくても、身体内部で生じる電気信号を日常的な機器操作へ使う例が現れています。
BCIは、マウスやスマートフォンの代替だけを目的とした技術ではありません。身体を動かすことが難しい人の機器操作やコミュニケーションなど、新たな選択肢になり得る用途でも研究されています。
目や声、手足の動き、筋肉、脳活動など、人間が持つさまざまな情報を機械とのやり取りに利用できるようになってきました。未来の操作方法では、「どの機器が主流になるか」だけでなく、目的に合った入力方法をどう組み合わせるかも重要になるでしょう。
Q&A
まとめ
機械への入力は、キーボードやマウス、タッチパネルだけではありません。
視線で対象を選ぶ機器、指の細かな動きを記録するデータグローブ、歩行をVR内の移動へ反映するロコモーション機器はすでに製品化されています。2025年には、手首の筋肉が発する信号をAIグラスの操作へ利用するMeta Neural Bandも登場しました。
脳活動を使うBCIでは、指を動かそうとするときの神経活動から機器を操作したり、発話しようとするときの神経活動を音声へ変換したりする研究が進んでいます。
情報の流れも一方向とは限りません。ハプティックグローブでは機械側から手へ接触感を提示でき、人工内耳では電子機器から聴神経へ信号を伝える仕組みが使われています。
一つの未来的な入力装置がすべてを置き換えるのではなく、視線、声、手足の動き、筋肉、神経活動まで、人間が持つさまざまな情報を機械とのやり取りへ利用できる範囲が広がっていることが、操作方法の大きな変化といえるでしょう。
参考情報
- Apple「Apple Vision Proユーザガイド」Appleサポート
- Meta「Meta Ray-Ban Display: AI Glasses With an EMG Wristband」Meta公式
- MANUS「Metagloves Pro」MANUS公式
- SenseGlove「Nova 2」SenseGlove公式
- Virtuix「Omni One」Virtuix公式
- Willsey, M. S. et al.「A high-performance brain–computer interface for finger decoding and quadcopter game control in an individual with paralysis」Nature Medicine.
- Wairagkar, M. et al.「An instantaneous voice-synthesis neuroprosthesis」Nature.
- Edelman, B. J. et al.「Non-Invasive Brain-Computer Interfaces: State of the Art and Trends」IEEE Reviews in Biomedical Engineering.
- 米国国立聴覚・コミュニケーション障害研究所（NIDCD）「Cochlear Implants」
- UNESCO「Recommendation on the Ethics of Neurotechnology」
