近年、脳インプラントの研究は爆発的に進んでいます。適切なメカニズムが確立されれば、麻痺やパーキンソン病から、特定の種類の眼の損傷や失明に至るまで、あらゆる症状を持つ人々を助ける可能性を秘めています。
これらのインプラントは、脳皮質に外科的に挿入され、ニューロンを刺激することで機能し、それが体全体の特定の細胞を刺激します。しかし、最近まで、これらの脳インプラントの多くは電極ベースで、金属板、インプラント、そして周囲の神経間の導電性に依存していました。これらのデバイスは、時間の経過とともに効果が低下することが多く、金属板は腐食する可能性があり（実際に腐食することがよくあります）、金属と脳が直接接触する必要があることも問題を引き起こす可能性があります。
研究者たちは現在、「マイクロコイル」と名付けた、これまでとは異なるタイプのインプラントを開発しました。この極小の金属コイルは、細いワイヤーの中に鋭く曲がった部分があり、磁気エネルギーを用いて脳活動を刺激します。MRIの仕組みに似ています。研究者たちは、この新しいデバイスが脳内でより長く持続するだけでなく、より微細な筋肉の動きを可能にし、脳インプラントの効果を高めることを期待しています。この研究は、金曜日にScience Advances誌に掲載されました。
「私たちは今、このコイルにかなり魅了されています」と、この研究の筆頭著者であり、ハーバード大学医学部の脳神経外科教授であるシェリー・フリード氏は語る。「コイルが未来の治療法になると断言するのは時期尚早だと思いますが、そうなる可能性は間違いなくあると思います。」
研究者たちは、これらのマイクロコイルを視覚野を刺激することで眼疾患を治療することに特に興味を持っていますが、フリード氏は、脳の皮質に原因があるあらゆる疾患に使用できると述べています。麻痺のある患者が、ハイテクな脳制御型義肢をより効果的に活用できるようになる可能性さえあります。
フリード氏によると、現在の標準である電極型インプラントの最大の懸念の一つは、微調整された制御が実際には不可能なことだ。ニューロンを標的とする場合、基本的に接触領域内のすべてのニューロンを標的とする。そのため、麻痺のある人が義肢を操作するために電極型インプラントを使用した場合、何かをどれだけ強く握っているのか、あるいはどれだけ強く押したり引いたりしているのかを本人が把握することはできない。マイクロコイルは異なるアプローチを採用している。磁気を用いてコイルが指向性磁場を発生させ、その磁場は特定のニューロン群にのみ集中する。
「コイルを使うと、脳のより狭い領域をターゲットにできるので、ある程度の利点があるかもしれません。例えば、指先一つをターゲットにすることも可能です」とフリード氏は言う。
研究者たちはすでにマウスでこれらのインプラントの使用に成功しており、次はヒトの大脳皮質組織での試験を計画している。すべてが順調に進めば、次のステップは霊長類での試験となる。
マイクロコイルは、より微細な動きを可能にする脳インプラントを開発するための一つのアプローチに過ぎません。他にも多くのアイデアが開発されており、フリード氏は今後数年から数十年かけて、これらの脳インプラントデバイスが大幅に改良されると予想しています。近い将来、この技術は麻痺などの症状を持つ患者の生活に真の変化をもたらす可能性があります。
