ランセット神経学誌に掲載された新たな研究によると、脳信号で制御される神経補綴ロボットスーツにより、麻痺した男性が初めて再び歩けるようになったという。
28歳の患者は、脊髄損傷による四肢麻痺を患っており、神経系が四肢の動きを阻害しています。フランス、グルノーブル大学の生物医学研究所、クリナテックの医師らは、この男性が装着する外骨格装置を開発しました。
また、脳の上部感覚運動野の左右を覆う128個の電極を埋め込む必要もありました。これらの電極は、様々な運動を行う際の電気信号を監視・記録し、解読アルゴリズムに送られました。
ソフトウェアは、どの手足を動かしたいのかに対応する脳信号を分析し、神経義肢の動きを制御しました。患者が歩いたり、腕を動かしたり、物に手を伸ばしたり触ったり、手首を回したりできるようになるまでには、2年以上を要したゆっくりとしたプロセスでした。
彼はシミュレーションを通して週3回、ブレイン・マシン・インターフェース（BMI）の制御を練習し、実際のロボットスーツを毎月週1回、27ヶ月間着用しました。研究者たちはこれを「概念実証」と呼び、この成果が、物体を保持するといったより複雑なタスクをロボットアームに実行させるための、より洗練されたアルゴリズムの開発に役立つことを期待しています。
「このデバイスは、障害のある人々の自立を支援する上で重要な一歩です」と、論文の筆頭著者であり、グルノーブル大学の脳神経外科医であるアリム＝ルイ・ベナビッド氏は述べています。「私たちはこの概念実証を非常に誇りに思っており、重度の運動障害のある人々の日常生活をより楽にするための新たな応用をすでに検討しています。」
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どうやら、同じ考えを持っているのは彼らだけではないようだ。アメリカのブラウン大学の研究者たちは、インテルと共同で2年間のプロジェクトに取り組んでおり、AIが麻痺した人の歩行を再び助ける方法を研究している。
目標は、脊髄から発せられる電気信号を解読できるニューラルネットワークを訓練し、最終的には「運動指令を伝達」できるようにすることです。外科医は、患者の損傷した手足に電極を埋め込み、運動しようとする様子をモニタリングすることで、アルゴリズムが脳信号のどの特徴が特定の動きに一致するかを学習できるようにします。
「脊髄損傷は壊滅的な被害をもたらすが、損傷部位の周囲に残っている神経回路を、失われた機能のリハビリと回復にどのように活用できるかについてはほとんどわかっていない」と、インテリジェント・スパイン・インターフェース・プロジェクトに参加しているブラウン大学工学助教授のデビッド・ボートン氏は語る。
「損傷部位周辺の脊髄回路を初めて聴取し、インテルのAIハードウェアとソフトウェアソリューションを組み合わせてリアルタイムで対応することで、脊髄に関する新たな知識が明らかになり、新しい治療法に向けたイノベーションが加速します。」®
