マイクロ波聴覚効果

マイクロ波聴覚効果（フレイ効果）とは

マイクロ波聴覚効果（英: microwave auditory effect）、またはフレイ効果は、1961年にアメリカの神経科学者アラン・H・フレイによって発見された現象です。これは、パルス波形または変調されたマイクロ波を人間の頭部に照射することで、脳内に直接クリック音、変調音、または単語を知覚させる脳神経作用による感覚現象を指します。この技術は、外耳を介さない頭骨伝導音声（ボイス・トゥ・スカル）技術の原点とも言えます。

発見の経緯と研究

マイクロ波聴覚効果は、第二次世界大戦中にレーダートランスポンダ付近で作業していた人々によって1947年に初めて報告されました。彼らは、近くにいる他の人には聞こえない音を知覚したと訴えました。その後、短波長の電磁波でも同様の効果が得られることが判明しました。

冷戦時代に入ると、アラン・H・フレイがこの現象を研究し、マイクロ波聴覚効果に関する情報を初めて公にしました。1970年代には、NASAの研究によって、この効果が低い電力密度でも、蝸牛周辺の熱膨張によって引き起こされることが示されました。さらに研究が進むと、信号を変調することで頭蓋内に音や単語を生成できることがわかり、コミュニケーションへの応用が検討されました。アメリカとソ連は、この技術を非致死性兵器として利用することを検討しました。

パルスマイクロ波放射を照射された被験者は、クリック音やブザーのような音を知覚します。これは、聴覚器の一部が熱弾性的に拡張することが原因と考えられています。聴覚系の応答は、少なくとも200メガヘルツから3ギガヘルツの範囲で発生し、実験では繰り返し率50 Hz、パルス幅10〜70マイクロ秒のマイクロ波が使用されました。聞こえる音の大きさは、平均電力密度ではなくピーク電力密度に依存することがわかっています。例えば、1.245 GHzの周波数では、認知されるピーク電力密度は80 mW/cm2以下でした。一般的に受け入れられているメカニズムは、各パルスによって脳が急速に（しかし非常にわずかに、約10-5 °C）加熱され、それによって生じた圧力波が頭蓋骨を通過して蝸牛に到達するというものです。

アメリカでは、マイクロ波聴覚効果を利用した非致死性兵器の存在が、1998年から情報公開法に基づいて2006年12月6日に機密解除されるまで、NOFORNクラスの機密情報として扱われていました。この技術を応用することで、人に気づかれずにメッセージを送信することが可能です。機密解除された文書には、「マイクロ波聴覚技術を用いることで、この技術を知らない人を混乱させ、頭の中で突然声が聞こえることによって心理的に破壊する可能性がある」と記載されています。

冷戦時代のアメリカにおける研究

マイクロ波聴覚効果に関する最初のアメリカ人による発表は、1961年のアラン・H・フレイによるものでした。彼の実験では、被験者が送信機から100mの距離からでも、適切なパルスマイクロ波放射を聞くことができることが示されました。ただし、めまい、頭痛、痺れなどの副作用も伴いました。

1973年には、シャープとグローブがウォルターリード陸軍研究所で、DARPA（国防高等研究計画庁）のために「受信機なし」のワイヤレス音声伝送技術を開発しました。ドン・R・ジャステセン博士は、The American Psychologist誌で、シャープとグローブが1〜10の数字を表す単音節の単語を容易に聞き分けられたことを報告しています。ジャステセンは、「聞こえた音は人工喉頭を持つ人が発するものと似ていないこともなかった」と述べています。より複雑な単語や文章の通信は、必要なエネルギー密度が安全な暴露限界に近づくため、行われませんでした。

平和的な用途

マイクロ波聴覚効果は、平和的な用途にも応用されています。1998年の特許には、マイクロ波エネルギーパルスを使用して、風力タービン、航空機、その他の精密機器から鳥を追い払う装置が記載されています。1 GHzから約40 GHzの周波数を使用し、警報システムは鳥の聴覚システムによって検知されるミリ秒のパルスを生成します。これにより、鳥が保護されたオブジェクトからそれるとされています。

日本における見識

郵政省が設置した研究会が1987年に出した報告書「電波利用施設の周辺における電磁環境に関する研究会報告」において、マイクロ波聴覚効果は「高周波熱作用とマイクロ波被曝の定量的ヒト研究」と定められ、5年程度の短期スパンで取り組むべき研究対象とされていました。しかし、2019年以降は、国際ガイドラインに反映すべき基礎的なデータを提供できるという点から、「マイクロ波聴覚効果についての定量的研究」と改められ、2030年までの早期研究課題の対象として特記されています。

関連項目

ブレイン・マシン・インタフェース
ボイス・トゥ・スカル (V2K)
* エレクトロニック・ハラスメント

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