AI

AI を活用した初の脳インプラントにより、四肢麻痺の男性の動きと感覚が回復しました。回復した能力の一部は、デバイスがオンになっていないときでも残ります。

「麻痺した人間の脳、身体、脊髄が電子的に結合され、永続的な動きと感覚が回復したのはこれが初めてです」とノースウェル・ヘルス社の治験リーダー兼先進エンジニアリング担当バイスプレジデントのチャド・ブートン氏は述べた。

チャレンジ：米国では540万人近くの人が、ある程度の麻痺を抱えて生活しています。 ニューヨーク出身のキース・トーマスさん（45歳）もその一人だ。彼は2020年のダイビング事故で胸から下を感じるか動く能力を失った。

「いつものように積極的に飛び込んだのですが、突然失神してしまいました」とトーマスは語った。 「次に気が付くと、前庭の芝生にヘリコプターがいた。 次の日には動くことすらできなくなってしまいました。」

「正直に言うと、自分が生きられるのか、生きたいのかさえ分からない時期がありました。」

AI を活用した脳インプラント:トーマスさんは 2021 年に、医師がインプラント、電極、AI アルゴリズムを組み合わせて脳と手足の間に橋を架ける臨床試験に参加することに同意しました。

その技術のおかげで、彼は腕を動かし、感覚を再び感じることができるようになりました。

「率直に言って、自分が生きられるのか、生きたいのかさえ分からない時期がありました」とトーマスさんは語った。 「そして今、誰かが私の手を握っている感触を感じます。 それは圧倒的です。」

15時間の手術、覚醒中:試験の開始時に、ブートン氏のチームは機能的MRI（fMRI）を使用してトーマス氏の脳のマップを作成し、腕の動きと手の感覚に関連する領域を特定した。

2023年3月、トーマスさんは脳にインプラントを埋め込む15時間の手術を受けた。 正確に正しい位置に確実に挿入されるようにするため、手術中は彼は目を覚まさず、脳のさまざまな部分を検査する際に腕や手に感じたことを医師らに伝えた。

主任外科医のアシェシュ・メータ氏は、「動きを司る領域に2つのチップを挿入し、指の接触や感覚を司る脳の部分にさらに3つのチップを挿入した」と語った。

手術後、研究者らはトーマスの頭蓋骨に設置した2つのポートを使用して、脳インプラントをコンピューターに接続した。 次に、コンピュータは背骨と前腕の筋肉の上に置かれた電極パッチに接続されました。

AI アルゴリズムは、トーマスが腕を動かすことを考えたときに生成される脳信号を検出して解釈するように訓練されました。 次に、コンピュータは彼の腕の電極に信号を送信します。これらの電極は、彼の筋肉を刺激して、彼の体が実際に考えている動きを実行できるようにします。

このタイプのシステムは、脊髄損傷部位を迂回しながら脳と手足を接続するため、神経バイパスまたは「神経橋」と呼ばれます。 これまで麻痺のある人々の動きを回復するために使用されてきましたが、トーマスのチームはたった1本の神経バイパスで終わりではありませんでした。

トーマスの手の感覚を取り戻すために、研究者らはコンピュータを彼の指先と手のひらにある小さなセンサーに接続した。 AI アルゴリズムはセンサー データを信号に変換し、手が触れられたときに脳を刺激します。

「その電気刺激は、損傷を受けて3年間眠っていた回路を目覚めさせていると私たちは信じています。」

思考主導型セラピー:二重神経バイパスは単なる補助装置ではなく、トーマスのリハビリを助けるためにも設計されています。

彼は AI を活用した脳インプラントを使用しているが、背骨の上にある電極パッチも脊髄を刺激している。 これは、彼の脳、脊椎、手足の間の自然なつながりを再確立するのに役立っているようです。システムがオフになっているときでも、彼は今では腕と手に何らかの感覚を感じることができ、腕の力は試験の開始以来2倍になりました。

「その電気刺激は、損傷を受けて3年間眠っていた回路を目覚めさせていると私たちは信じています」とブートン氏はTIMEに語った。