麻痺した男性が脳と筋肉を再接続する装置を使って歩く

先駆的な研究は脳卒中患者や麻痺者向けの小型デバイスの開発に役立つ可能性がある

2011年の自転車事故で麻痺した男性は、脳波を読み取り、適切な筋肉を動かすよう脊椎に指示を送る装置を医師が埋め込んだ後、補助具を使って立ち上がったり、歩いたりできるようになった。

ガート・ヤン・オスカムさん（40歳）は、中国で交通事故で首を骨折し、二度と歩くことはないと宣告されたが、手術後は階段を上り、一度に100メートル以上歩いている。

「数カ月前、10年ぶりに友人たちと立ってビールを飲むことができました」とオランダ出身のオスカムさんは語った。 「とても素敵でした。日常生活でも使いたいです。」

「デジタルブリッジ」は、麻痺を克服するためのブレインマシンインターフェースを開発する長年のプログラムを持つスイスの神経科学者チームによる最新のものである。 このプロジェクトは、ワイヤレス信号を使用して、脊髄神経が損傷すると機能しなくなってしまう脳と筋肉を再接続することを目的としています。

以前の試験でオスカム氏は、コンピュータから脊髄に信号を送信することで、リズミカルな歩行ステップを再現するシステムをテストした。 このデバイスは一度に数歩進むのに役立ちましたが、その動作は非常にロボット的であり、ボタンまたはセンサーによってトリガーする必要がありました。

最新情報として、ローザンヌ大学病院の神経外科医であるジョセリン・ブロック教授は、オスカムが脚を動かそうとするときの神経活動を検出する電極をオスカムの脳に取り付けた。 測定値はパルスに変換されるアルゴリズムによって処理され、脊椎内の別の電極に送信されます。 パルスは脊椎の神経を活性化し、筋肉のスイッチを入れて意図した動きを生み出します。

スイス連邦工科大学ローザンヌ校のグレゴワール・クルティーン教授は、「われわれができたことは、デジタルブリッジを使って脚の動きを制御する脊髄領域と脳との間の通信を再確立することだ」と述べた。 同氏は、このシステムは「ゲルト＝ヤンの思考を捕捉し、その思考を脊髄の刺激に変換して自発的な脚の動きを再確立する」ことができると述べた。

この装置は素早く滑らかな歩幅を生み出すわけではないが、ネイチャー誌に記載されているこのインプラントにより、立ち上がったり歩いたりする動作が動作を考えることによって開始され、制御されるため、以前よりも自然な動きが可能になったとオスカム氏は述べた。 この信号は、股関節、膝、足首を曲げるのに必要な筋肉を刺激します。

この装置はリハビリテーションも促進するようだ。 インプラントを使用して40回以上のトレーニングセッションを行った後、脊椎のすべての神経を切断することはなかったオスカムさんは、装置の電源がオフになっている場合でも、脚をある程度制御できるようになりました。 コーティーン氏は、脳と脊椎を再接続することで脊髄神経が再生し、患者が失ったコントロールの一部を回復できると信じている。

研究は初期段階にあるが、研究者らは、将来、小型デバイスが脳卒中患者や麻痺患者の歩行、腕や手を動かし、脊髄の影響を受けることが多い膀胱などの他の機能を制御するのに役立つことを期待している。怪我。 腕や手の動きは歩くよりも複雑なため、さらに難しい場合があります。

オスカムは事故から10年以上経って進歩を見せており、チームは最近負傷した他の患者ももっと良くなる可能性があると確信している。 オスカムの場合は「脊髄損傷から10年以上経っている」とコーティーン氏は語った。 「脊髄損傷の数週間後にデジタルブリッジを適用したときのことを想像してみてください。回復の可能性は非常に大きいです。」