半身不随の女性が思考で義手を操作
最後に見直したもの: 01.07.2025
全身麻痺の52歳のアメリカ人、ヤン・シューアマンさんは、脳波を使って機械の腕を操る術を習得した。この複雑な機械装置は、人間の脳から発せられる信号によって制御される。
13年前、ジャンは脊髄損傷により運動能力を失いました。脊髄損傷により神経系が損傷し、頸椎骨折の患者と同様の症状が現れました。
ピッツバーグ大学の科学者たちは驚くべきことを成し遂げた。脳に電極を埋め込み、その助けを借りて女性が義手を制御できるようにしたのだ。
専門家によって開発されたコンピュータープログラムは、大脳皮質から発せられるインパルスを記録することができ、それによって人間は義手を制御することができる。
この女性は、脳の両側、四肢を制御するニューロンの隣に電極ネットワークを埋め込む手術を受けました。その後、電極はロボットアームとコンピュータープログラムに接続されました。
専門家たちは、この成果は人が思考だけで手足を制御することを学ぶことができる義肢技術の大きな進歩だと言っている。
患者は2日かけて様々な方向に手を動かすことを学び、1週間後には様々な形の物を拾えるようになりました。ジャンは手をどのように動かすかではなく、例えばテーブルから目的の物を拾うといった具体的な目標に集中しました。
ピッツバーグ大学の神経科学教授アンドリュー・シュワルツ氏は、このプログラムに関わった科学者全員が、ヤンがいかに早く複雑なメカニズムを習得できたかに驚いていると語る。
実験開始当初、ロボットアームは患者の動きを補助し、起こりうる小さなエラーを排除するようにプログラムされていました。しかし、しばらくすると、ヤンはプログラムの助けを借りずに、自分で義手を操作できるようになりました。
3か月後、麻痺した女性は、すでに機械の義肢を使って作業の91%をこなせるようになり、30秒も速くこなせるようになった。
これらは驚異的な成果であり、バイオメディカルにおける真のブレークスルーです。科学者たちの開発のおかげで、麻痺のある人は自然な脳活動を使って機械の手足を制御できるようになり、健常者にとっては基本的な動作でも、麻痺のある人には不可能な簡単な操作や動作を実行できるようになります。
科学者たちは開発をさらに進めようとしています。この技術の独自性と実験の成功にもかかわらず、多くの欠点や問題が存在します。特に、センサーを埋め込んだ部位に形成される傷跡が、コンピューターへのデータ転送を阻害します。現在、専門家たちは無線によるインパルス伝送の可能性を検討していますが、これについて議論するには時期尚早です。
現時点では、この機械の手は、何かを書いたり、靴ひもを結んだりといった、より複雑な動作を行うことはできませんが、進歩は止まることはないので、科学者が義肢の能力を向上させる可能性は十分にあります。