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■脊髄損傷でまひした手、再び動かす技術を開発 脳の信号を装置で解読

 

 脊髄(せきずい)を損傷し、手足の動かなくなった患者が頭で思い描いた動きを装置で読み取り、自身の手に電気信号を伝えて作業できるようにすることに世界で初めて成功したと、アメリカのオハイオ州立大などの研究チームが14日付のイギリスの科学誌「ネイチャー」に発表しました。

 これまで、脳の電気信号をもとにロボットアームを動かしたり、パソコンの画面を操作したりする技術は開発されていましたが、患者自身の体を動かす技術は今回が初めてだということで、体がまひして動かせない人を支援する新たな技術として注目を集めています。

 実験に参加した20歳代の男性患者のイアン・バークハートさんは、5本の指や手首を動かすなど6つの動作ができるようになり、15カ月にわたる訓練の末、瓶をつかんで中身を別の容器に移し替える、クレジットカードを財布から取り出す、音楽ゲームでギターを演奏するという複雑な作業をこなしました。

 電話による記者会見で、「人に頼らず日常生活の動作ができ、希望の光が見えた。実験以外の場でも使いたい」と話しました。

 ただし、装置はバークハートさん専用で、広く使えるようにすることが課題となります。

 通常、脳が手を動かそうと考えると電気信号となって神経細胞を伝わり、脊髄を経由して手の筋肉を動かします。事故などで脊髄を損傷するとそこで信号が途切れ、手足が動かない「四肢まひ」になることがあります。

 研究チームは、脊髄損傷の患者でも脳の電気信号が手に伝わる方法を編み出しました。脳の中で、手を動かそうとする時に活発に活動する部分を特定し、そこから出る電気信号を検出する縦横1・5ミリの小さなセンサーを開発。そして、バークハートさんの脳にそのセンサーを埋め込んだということです。

 センサーが検出した電気信号は、体外のコンピューターが解読し、バークハートさんの腕に取り付けた130個の電極に送られ、筋肉に刺激を与えることで手を動かしました。

 電気信号の解読には人工知能(AI)の「機械学習」という手法を用い、患者がある動作をイメージした場合に、脳からどのような信号が出るかのパターンを繰り返し学び、精度を高めました。

 

 2016年4月14日(木)