Last Updated on 2025-03-24 10:52 by admin

中国・復旦大学の脳インスパイアード・インテリジェンス科学技術研究所（ISTBI）の賈福明教授チームが開発した「三重統合脳脊髄インターフェース（BSI）技術」により、脊髄損傷で2年間完全に麻痺していた患者が歩行能力を回復した。

この患者（林さん）は2年前に4メートルの高さから落下し、重度の脊髄損傷と脳出血を負い、両脚が完全に機能しなくなっていた。2025年1月から2月にかけて復旦大学中山病院で3件の概念実証（PoC）手術を受け、その後2025年3月3日に復旦大学華山病院で最小侵襲性BSI手術を受けた。華山病院での手術後24時間以内に足を動かせるようになった。

賈教授のチームは4時間の手術で電極を埋め込み、AIの支援を受けて脳と脊髄の間に「神経バイパス」を構築した。これにより林さんは、最小侵襲性BSI技術によって歩行能力を回復した世界初の完全対麻痺患者となった。

この技術では、直径わずか1mmの電極チップ2個を脳の運動野に埋め込み、脊髄にも刺激装置を設置している。脳の運動意図をAIアルゴリズムでリアルタイムに解読し、脊髄の特定の神経根に電気刺激を送ることで、麻痺した筋肉との通信リンクを作り出している。

賈教授のチームは今後も中山病院、華山病院、その他の機関と協力してBSI臨床研究を進め、世界中の約2000万人、中国だけでも374万人の脊髄損傷患者に新たな希望を提供することを目指している。

from:Fudan’s AI Empowered BSI Enables Paralyzed Patients to Walk

【編集部解説】

脊髄損傷による麻痺は、これまで医学的に「治療困難」とされてきた難題の一つです。脊髄が損傷されると、脳からの信号が筋肉に届かなくなり、身体の機能が失われてしまいます。

今回、中国・復旦大学の賈福明教授チームが開発した「三重統合脳脊髄インターフェース（BSI）技術」は、この難題に革命的なアプローチで挑んでいます。この技術の核心は、AIの力を借りて脳と脊髄の間に「神経バイパス」を構築する点にあります。

従来の神経再生アプローチとは異なり、この技術は損傷した神経を「修復」するのではなく、電子的に「迂回路」を作り出すことで、脳の信号を再び筋肉に届けることを可能にしています。特筆すべきは、手術後わずか24時間という短期間で効果が現れた点です。

この手術では直径わずか1mmの電極チップ2個を脳の運動野に埋め込み、脊髄にも刺激装置を設置しています。これにより、脳の運動意図を捉え、AIアルゴリズムで解読し、脊髄の特定の神経根に電気刺激を送ることで、麻痺した筋肉との通信リンクを作り出しています。

この技術の大きな挑戦は、人体に埋め込める電極の数が限られていることと、人間の動作意図をリアルタイムで解読する能力にありました。賈教授の説明によれば、「患者が足を上げたいと思っても、アルゴリズムがその意図を解読できなかったり、数秒遅れたりすれば、患者は転倒する可能性がある」とのことです。約3年にわたる懸命な努力の末、チームはついにアルゴリズム設計のブレークスルーを達成し、脳の動作意図をリアルタイムで解読することを可能にしました。

興味深いのは、この技術が単に一時的な機能回復だけでなく、神経系の再構築（ニューラルリモデリング）を促進する可能性も示唆されている点です。賈教授は「脊髄インターフェースを埋め込み、3〜5年のリハビリトレーニングを組み合わせれば、患者の神経は再接続され、再形成される可能性がある。最終的には、患者をデバイス依存から解放できるかもしれない」と述べています。

これまでの脳-コンピュータインターフェース（BCI）技術は外部コンピュータに依存して動作を制御するものが多かったのに対し、この脳脊髄インターフェースは休眠状態の神経を直接刺激することで、神経系が自らを再配線する過程を促進します。従来のアプローチでは結果が出るまでに6ヶ月かかっていたのに対し、この新しい方法はより速く、より低侵襲です。

この技術が広く実用化されれば、世界中の約2000万人、中国だけでも374万人とも言われる脊髄損傷患者に新たな希望をもたらすことになるでしょう。

ただし、現時点では4人の患者に対する概念実証（PoC）手術が成功したという段階であり、長期的な効果や安全性、適用範囲についてはさらなる研究が必要です。また、スイスの研究チームが2023年に発表した類似の技術との比較や、この技術の普及に向けた課題（コスト、専門的な医療技術の必要性など）についても考慮する必要があるでしょう。

それでも、この中国発の技術革新は、神経科学とAIの融合がもたらす可能性の大きさを示す象徴的な事例と言えます。テクノロジーが「不可能」を「可能」に変える瞬間を、私たちは目の当たりにしているのです。

【用語解説】

脳脊髄インターフェース（BSI）:
脳と脊髄を電子的に接続する技術。脳の信号を読み取り、それを脊髄に伝達することで、損傷した神経経路をバイパスする。

最小侵襲手術（MIS）:
可能な限り小さな皮膚切開で行う手術方法。従来の手術と比べて傷跡が小さく、回復が早いという利点がある。

三重統合脳脊髄インターフェース技術:
賈福明教授のチームが開発した技術で、脳信号の読み取り、AI信号処理、脊髄刺激の3つの要素を統合したシステムと考えられる。

神経バイパス:
損傷した神経経路を迂回して信号を伝達する技術。電気的に脳と脊髄をつなぐことで、切断された神経の代わりに信号を伝える。

【参考リンク】

復旦大学公式ウェブサイト（外部）
中国の名門大学である復旦大学の公式サイト。教育・研究活動の情報を提供している。

【編集部後記】

テクノロジーの進化が「不可能」を「可能」に変える瞬間を、私たちは目の当たりにしています。脊髄損傷による麻痺からの回復は、つい最近まで医学的な夢物語でした。しかし、AIと神経科学の融合が、その夢を現実に変えつつあります。

この技術がさらに発展すれば、事故や疾患で身体機能を失った方々が再び自分の意思で体を動かせる日が来るかもしれません。それは単に歩けるようになるという身体的な回復だけでなく、自律と尊厳を取り戻すという精神的な回復をも意味します。

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