Osaka U. ALS患者が思考とコミュニケーションできるように頭蓋骨インプラント試験に着手

大阪大学研究チームは、筋萎縮性側索硬化症（ALS）患者が頭部に移植された小型脳波計（EEG）を通じて心でメッセージを「入力」する方法を臨床的にテストする準備ができています。

ALSは、体全体の筋肉運動が徐々に減少し、患者が言いたいことが明らかなのに、コミュニケーションが不可能になる難治性疾患です。 研究者は、インプラントが患者が動くことができない場合でも「話す」ことができることを願っています。 承認されれば早ければ今年から小規模被験者を対象に6ヶ月間の臨床試験が始まる予定だ。

被験者の脳で入力と出力を処理するBMI（Brain-Machine Interface）という技術は、医療やビジネスに潜在的に応用できるという点で、近年注目されています。

ALS患者の脳の信号を読み取る機械はすでにありますが、すべて体外で行われます。 大阪大学の臨床試験は、BMIに提供されるより正確な測定のために移植型装置を使用する日本初の事例となります。

大阪大学の脳機能診断と再建教授に特別に任命された平田昌之（Masayuki Hirata）教授によると、EEGインプラントは約3cm×4cmです。 頭蓋骨の一部を外科的に除去し、電極を脳の表面に配置する。 EEGは、身体が動こうとすると脳の運動皮質から放出される高周波脳波を測定し、それを体外のAIを搭載したコンピュータにワイヤレスで送信します。

このテストでは、EEGインプラント患者に手を繋いでいると想像し、AIはその行動に関連する脳波パターンを捉えて学習し、患者が手をつかむかどうかを伝えます。

テキストを入力するために、研究者は「a」で始まる50文字からなる日本の音声ひらがな音節を表示するデバイスを設定します。 デバイスのセレクタが希望のキャラクターに到達すると、患者は手をつないでそのキャラクターを選択することを考えることができます。 これはEEGを介してBMIデバイスにワイヤレスで送信され、患者がテキストを書くことを可能にします。 ＥＥＧ自体は、患者が身に着けているヘッドフォンなどの装置によって無線で電力が供給される。

研究者は最初に6ヶ月間システムを使用している患者を監視し、患者が望む場合は自宅にシステムを設置します。 研究チームは、患者が約5年間このシステムを使用することができ、将来はコンピュータや電動車椅子を操作するために使用できると信じています。

ALSは、動きを調節する脳の神経に影響を与える疾患であり、患者の状態を改善することができる治療法は知られていない。 ALSが進行した人々は、少しの筋肉や目の動きを介してコミュニケーションをとります。

日本には日常生活に苦しむALS患者が約10,000人あります。 病気が進行するにつれて、患者は意識して考えることができますが、目を含む筋肉を動かすことができず、通信できない完全な機能喪失状態に達する可能性があります。

症状が悪化すると呼吸が困難になり、患者はしばしば気管切開術と人工呼吸器を装着するかどうかを判断する必要があります。 人工呼吸器がなければ、期待寿命は短くなりますが、患者の約70％は完全に閉じ込められた状態になり、これを世話する家族の負担が懸念され、人工呼吸器を使用しません。 日本ALS協会によると、人工呼吸器を使用するすべての患者の10％以上が完全に閉鎖されたと考えられています。

大阪大学チームは、機能が完全に失われる前に臨床試験対象者の同意を得ることを期待しています。 平田氏は毎日新聞に「多くの患者が完全に閉じ込められるかと人工呼吸器を使用しないと言う。 しかし、患者アンケートを通じて体質指数（ＢＭＩ）を使用すれば一部が決定を変えることを知っている。

彼は「これは人々の人生と死の選択を変える非常に重要な技術だと信じている」と付け加えた。

(池田智弘科学環境ニュース部日本語オリジナル)