新技術で麻痺した男性の動きと感覚を回復

研究者の集団が45歳のキース・トーマスを取り囲み、彼らの目は彼の右手に釘付けになっていた。 「開けて、開けて、開けて」と彼らは促し、彼の指がパタパタと伸びてコンピューターの画面に画像を映したり、指が内側に丸まり始めたりすると歓声が上がります。

2020年7月のダイビング事故で胸から下が麻痺したトーマスさんは、ニューヨークにあるノースウェル・ヘルスのファインスタイン医学研究所の研究者らが主導した最先端の臨床試験のおかげで、再び手を動かすことができるようになった。 この治験を主導しているファインスタイン研究所の生物工学者チャド・ブートン氏は、トーマスさんは脳、脊髄、体をリンクさせて両方の機能を回復させる技術である二重神経バイパス手術を受けた世界初の人類であると信じていると述べた。彼の運動能力と触覚は、研究室の外でも同様です。

今のところ、治療は効果があるようだ。 トーマスさんは今では腕を上げることができ、妹の手の感触などの皮膚の感覚を感じることができるようになりました。

「何かを感じることができるというのは、言葉では言い表せないほどです」とトーマスは言います。

トーマスが 2021 年にブートンの研究室で働き始めたとき、彼は車椅子のフレームから腕を持ち上げることができませんでした。 約 1 年間、ブートンと彼のチームが事故後のベースラインの機能を把握するのを助けるために、トーマスの主な仕事はコンピューター画面上で動く針を観察し、その動きをコピーしようとすることでした。 彼のフラストレーションに、彼の体は心の命令に一致できませんでした。

状況は、2023年3月に行われた15時間の手術後に変わった。手術中、神経外科医のアシェシュ・メータ博士は、トーマスの右手と指の動きと感覚を制御する5つの小さくて壊れやすい電極アレイをトーマスの脳の超特異的領域に設置した。 正しい場所を見つけたことを確認するために、メータさんは手術中にトーマスを起こし、脳のその領域を刺激した。 トーマスさんはすぐに、ほぼ3年ぶりに自分の指の一部を感じることができた、と彼は言う。 「とてもいい気分でした」とメータは言う。

さて、トーマスが移動について考えるとき、たとえばボトルを絞ることを想像すると、アレイが脳内の電気信号を頭蓋骨のアンプに送信し、その信号が HDMI ケーブルを介して数フィート離れたところにあるゲーム コンピュータに送信されます。離れて。 コンピューターはそれらのメッセージを解読し、トーマスの皮膚に配置された電極に信号を送信し、トーマスが思い描いている動作を実行するために必要な筋肉を刺激します。 すべてはほぼリアルタイムで行われますが、トーマスの側で動きを想像して試みるのは労力がかかります。

トーマス氏によると、このプロセスは日によっては難しく感じることもあるが、その理由は必ずしも明らかではないという。 しかし、何ヶ月も手を見つめ続けた後、トーマスはついに自分の手を使えるようになりました。 「それは驚くべきことです」と彼は言います。

動きとともに、トーマスは感覚も取り戻しつつあります。 彼が物体や人に触れると、皮膚のセンサーがコンピューターに信号を送り、コンピューターが脳内のアレイと通信します。 彼は今、自分の中に手を感じたり、指先のセンサーを羽でなでたりするのを感じることができます。 タッチは事故前とまったく同じではありませんが、トーマスはそれをエネルギーの爆発だと表現していますが、それは進歩です。

「誰かの手に触れてそれを感じることは、人生のとても重要な部分です」とブートンは言う。 正確な触覚は、シャツのボタンを留めたり、発泡スチロールのコーヒーカップを潰さずに持つなど、機能的な作業を行うためにも不可欠です。

トーマスの事例は、麻痺の研究が過去数十年でどれほど進歩したかを示しています。 約20年前、研究者らは、トーマスが現在使用しているようなブレイン・コンピューター・インターフェース（BCI）が、麻痺のある人が思考を使ってタスクを実行できることを実証し始めた。 約10年後、麻痺のある人間が思考を使ってロボットの手足を制御できることを示した研究に基づいて、ブートンと彼のチームは神経バイパスを使用して、麻痺した男性の腕に感覚ではなく動きを回復させた。事故。

それ以来、研究チームは脊髄刺激を利用して、事故や脳卒中から回復中の人々の可動性を回復してきました。 そして今年初め、科学チームは、脳と脊髄の間に橋を架けることで、麻痺のある男性が再び自然に歩き始めるのを助けたと報告した。