脳に WiFi を入れると麻痺が治る？麻痺したサルが6日で普通に歩けるようになる

インターネットの普及は無線技術の発達に伴い、人々のライフスタイルも変えつつあります。

モバイル決済、無人スーパーマーケット、AIロボットなどの応用は、情報技術がさまざまな分野に浸透していることを示しています。

ワイヤレス＋医療は、長年解決が困難であった医療上の問題に新たなブレークスルーをもたらす可能性があります。

この画期的な研究は、下半身麻痺の患者が再び歩けるようになるのに役立つだろう。スイス連邦工科大学の研究者らは、新しい無線装置を使用して、脊髄損傷を負ったサルの歩行能力を回復させた。

CNNとニューヨークタイムズによると、科学者らは麻痺したアカゲザル2匹に、脳と脊髄の損傷部位を無線で接続する装置を埋め込み、2週間以内に両足の動きを取り戻したという。

このインプラントは、脳から脊椎へ神経信号を送信する脳脊椎インターフェースを作成し、信号が損傷した脊椎を迂回できるようにコンピューターを介して接続を確立します。切断された接続は再確立され、システムは6日以内にサルの1匹の運動能力を回復させました。

「神経技術によって霊長類の運動能力が回復したのは今回が初めてだが、まだ多くの課題が残っており、こうした装置が人間でテストできるようになるまでには何年もかかるだろう」と、主任研究者で神経科学者のグレゴワール・クルティーヌ氏は語った。彼らの研究はネイチャー誌に掲載されました。

このインターフェースの仕組み

「まず第一に、麻痺した患者のほとんどが脊髄損傷を患っており、脳が制御する神経信号が体の他の部分に伝達できなくなることを知っておく必要があります。

しかし、衰えや損傷がなければ、麻痺した部分の筋肉や反射神経はそのまま残ります。

つまり、麻痺患者に欠けているのは、脳と麻痺部位をつなぐ伝達物質です。

このスイスの科学チームが開発した無線伝送システムは、理論的にはこの問題を解決できる。

彼らは麻痺したサルの脳にWi-Fiデバイスを設置し、サルの脳信号を捕捉した。

その後、コンピューターによって翻訳され、足を伸ばしたり、体を丸めたりするなどの活動意図に変換されます。

意図情報は、損傷した脊髄を迂回して、腰椎に埋め込まれた電極システムに直接送信されます。

すると、信号はまるで脳から直接送られたかのように神経を刺激し、特定の筋肉群を活性化します。 』

中断された神経経路を再接続することで、信号が下部脊椎に到達できるようになり、脳から信号を受信するとすぐに両方のサルの脚の筋肉を活性化する神経刺激が生成されました。最も重要なことは、「活性化が動物の望ましい行動を引き起こす」ことだとクールティン氏は語った。

研究チームは、部分的な脊髄損傷を負ったサルを使った実験で、この装置を起動するとサルはほぼ即座に麻痺した脚の制御を取り戻すことができることを発見した。この装置は薬物療法と併用すれば、より重度の脊髄損傷にも効果がある可能性があると研究者らは指摘している。彼らは、これが最終的に麻痺した人々が歩行能力を取り戻すのに役立つ可能性があると信じている。しかし、クルティーヌ氏はこれが長期的な目標であると慎重だ。

「一歩ずつ進んでいかなければならない」と同氏はCNNに語り、ニューヨーク・タイムズ紙のインタビューでは、自分と同僚たちはこのシステムが「今後10年以内に」人間が使用できる状態になることを望んでいると語った。コートイン氏は、目標は「リハビリテーションを改善し、生活の質を向上させること」だが、「近い将来、脳脊髄インターフェースに頼って人々が街を歩くようになることはないだろう」と強調した。

クルティーヌ氏によると、この実験は現在、片足が麻痺したアカゲザルにのみ行われている。両足が麻痺した人間にはさらに大きな課題がある。次の課題は、麻痺したサルが再び歩けるようにするだけでなく、体重を支え、方向転換し、障害物を回避できるようにすることだ。

中枢神経系は再生が難しい組織であり、一度損傷すると生涯にわたる麻痺を引き起こすことが多いため、脊髄損傷の治療は世界的な医療問題となっている。科学者たちは3つの側面から研究を行った。1つは、損傷した脊髄を自然に修復させようとすることだ。このアイデアは単純で大雑把だが、非常に難しい。もう一つの方法は、外骨格を使用することです。これは、患者が歩くための自動化された機械式松葉杖を作ることです。この点では大きな進歩が遂げられています。グレゴワール・クルティーヌ教授の3番目の戦略は、人工の無線信号を使用して脳と脊髄の接続を再構築することです。

成功すれば、この技術は10年以内に人間の臨床試験に利用できるようになるだろう。