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脳内チップで麻痺した手を動かし、「触覚」まで取り戻せる日がやってくる

 米国のある研究チームが2016年、四肢麻痺の男性の脳にチップを埋め込むことで手の運動機能を回復させた。それから4年後、今度は男性の手に「触覚」を取り戻すことに成功した。テクノロジーが実証されたいま、研究は日常的な利用に向けた改良の段階へと進みつつある。

TEXT BY DANIEL OBERHAUS

TRANSLATION BY MASUMI HODGSON/TRANNET

WIRED(US)

DEM10/GETTY IMAGES
DEM10/GETTY IMAGES

2010年の夏のことだ。当時オハイオ大学の1年生だったイアン・バークハートは、学年末の休暇を利用して、友人たちとノースカロライナ州の海岸沖に旅行に来ていた。彼は波の高さを見極め、そこに向かって飛び込んだ。泳ぎは得意なほうだったが、海は予測がつかない。バークハートの体は波に押されて砂浜に叩きつけられ、彼の全身の感覚を奪ってしまった。

動けなくなったら、あとは波にもまれるだけだ。異変に気づいた友人たちがすぐに海から引き上げ、バークハートを近くの病院に運んだ。緊急手術を受けて容体は安定したものの、医師からは「脊髄損傷」という診断を告げられた。歩けないことはもちろん、両腕も肩と上腕(二の腕)しか動かせず、全身の感覚がほとんどなくなっていた。

新たな生活に適応しようと何年も奮闘したバークハートは、オハイオ州にある非営利研究機関・バテル記念研究所の「NeuroLife」と呼ばれる実験プログラムに参加した。脳に小さなコンピューターチップを埋め込み、これによって腕の動きを向上させ、人工的に感覚を再現しようという試みだ。

大きな賭けだとはいえ、その可能性に賭けるだけの価値はあったと、バークハートは言う。「いろいろなことを考慮しました。でも、運動麻痺とずっと付き合っていく心の準備ができていなかったんです」

研究に参加してから6年が経ったいま、バークハートは徐々に感覚を取り戻し、ゲーム「ギターヒーロー」で速弾きできるほどに腕をコントロールできるようになっている。

脳と体を再びつなぐ

バークハートは14年に、オハイオ州立大学のウェクスナー医療センターでブレイン・コンピューター・インターフェース(BCI)の移植を受けた。このBCIは米粒より少し小さなチップで、随意運動(自らの意志に基づく運動)をつかさどる脳の一次運動野の電気信号をモニターしている。

重度の脊髄損傷が起きると、手足の動きを伝えるために脳から送られる信号や、手足から送られる感覚フィードバックが阻害されてしまう。バークハートの場合、重度のけがによって脳と四肢の間は完全に断絶したはずだった。

しかし、最新の神経科学の実験では、脊髄の「完全損傷」の多くで脊髄線維の束がいくつか生き残っていることが示唆されている。「わずかな線維の束でも、脳にそれなりの信号を伝達できます」と、バテル記念研究所の神経科学者パトリック・ガンザーは言う。

とはいえ、脳内で感覚や運動を表す電気信号が行き来していても、それらは体が麻痺している人が気づくには弱すぎる。体が何も感じられず、腕が動くこともない。

ガンザーらにとって、これが興味深い可能性を提起した。この微弱な信号を脳から抽出し、意味を解読して四肢に伝達すれば、脊髄をバイパスして脳と体を再びつなぐことができるのではないか。

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