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“脳卒中が治る”未来を描く、リハビリテーション神経科学の可能性【the innovator】前編

長谷川茂雄

慶應義塾大学理工学部でのBMI(ブレイン・マシン・インターフェース)研究を経て、“リハビリテーション神経科学”という新たなサイエンスを打ち出した牛場潤一氏。「脳の機能は、一度でも深刻なダメージを受けると回復できない」という医学界では当たり前の概念を、自ら覆そうとしている同氏は、“医”と“工”の壁を取り払い、そこを行き来することで、「脳卒中による身体の麻痺が治る未来が見えてきた」と語る。それは異端が思い描いた幻想などではない。純粋な探究心と行動力、ユニークな発想が実を結び不可能を可能にしつつあるのだ。その現状を知るべく、まるでバーが併設したアート展示空間のような牛場氏の研究室を訪ねた。

小学生のときに抱いた
AIへの興味がすべての始まり

牛場氏の研究室には、バーカウンターが併設してある。ここは牛場ならぬ通称“ウシバー”。グラスを傾けながら学生とディスカッションすることもしばしば。とても理工学部の研究室には見えない。

脳科学が身近に感じられるようになった近年。BMI(ブレイン・マシン・インターフェース)という言葉もよく耳にするようになった。脳にダメージを受けた人が、自らの脳波を信号に変えてデバイスを自由に動かす。ひと昔前ならSFで描かれたようなテクノロジーが、もはや当たり前になりつつある。

そんなBMI研究の第一人者である牛場潤一氏は、慶應義塾大学理工学部に籍を置きながら、脳の本質を理解すべく学生の頃から医局に頻繁に出入りし、医学の知識を深めるとともに独自の研究スタイルを確立させてきた。まさにの二刀流といえるのかもしれない。

「もとを辿れば、小学生の頃にAIの研究をしている理工学部の大学院生に、プログラムを教えてもらったことがきっかけでした。それから僕は人間の知能とはパソコン上に実装できるのか? そんなことを考えるようになったんですね。ちょっと早熟だったかもしれません(笑)。でもAIのしくみは、実際の人間の脳とは違う。そう思うようになってから、今度は、生理学とか医学の勉強をし始めたんです」

目指すべきは
行き来できる知識と技術の習得

研究室のいたるところに、牛場氏が書いたこの空間の目的やヴィジョン、哲学などが展示してある。インスタレーションのように、来訪者のために特別にディスプレーすることもあるという。

小学校のときには、もうすでにロールプレイングゲームを自分で作り、中学校、高校時代も、人間の知能はどうすればパソコンという魔法の箱に組み込むことができるのか? そんな近未来的な技術の探求に没頭したという。そこから人間の脳そのものに興味を持ったとき、祖父が脳卒中を発症。会話ができなくなり、人格も変わってしまった。

「やっぱり脳って、(人間の)すべてのコントローラーそのものなので、そこに病気があると、本人も周囲の人間もこんなに苦しむのだと実感しました。だから、脳の本質を理解することができたら、祖父のように脳の病気で苦しんでいる人たちに福音をもたらすような技術が作れるのではないか? そのために医学のことを一度しっかりやって、それを自分が好きで追い求めてきた理工学の分野に活かそうと。そういう道筋は、自分にしかできないのではないかと思うようになったんです」

祖父の脳卒中も転機となり、牛場氏は理工学と医学の世界を行き来できる、ハイブリッドな知識と技術を習得したいと考えるようになった。それが現在の研究スタイルの土台にもなっている。

「医学も深く知りたかったのですが、残念ながら医学部に入れるほど頭が良くなくて(笑)。結局、理工学部に入って、なるべく医学に近い研究室に潜り込もうと、いろいろ工夫したんですよ。医学部の授業も履修して単位振替をしたり、ツテを辿って医学部のリハビリ科出入りさせてもらえるようにしたり。医局に席をもらって、医局員の人たちと机を並べて研究ができるようにもしていただきました。それは今でも感謝しています」

かくして理工学部生でありながら医局に入り浸るようになった牛場氏。あいつは医者だっけ?と周囲から言われるぐらいに溶け込もうと努力し、そうこうしているうちに、ドクターから、入局した新人が受ける解剖学の試験を受けてみろと言われたという。

「これはチャンスだと思いました。それで猛勉強をして、その年に受験した人のなかでトップの成績を取ったんです。そしたら周囲からこいつは本気だ!と認められて、なんとか仲間に入れてもらえたんですよ。それからは、現役のドクターにいろんな楽屋話を聞いたり、疑問があれば質問したりしながら医学的知識と医療現場の認識を深めていきました。でもドクターが診療をしている平日の日中は、理工学部に戻って電気回路やプログラミングを学ぶというライフスタイルを続けて。そんな学生時代で得られたのは、医療に使える技術だけを追い求めても、患者さん一人一人のヒストリーや現場の様々な泥臭いことと向き合わなければ、フェイクでしかないということでした」

生物本来が持っている力で
脳の機能も回復するはずだ

研究室のソファ周辺には、牛のオブジェやチェアが。学術的な雰囲気と最新のテクノロジー、牛場氏の遊び心の詰まったユニークな空間だ。

自分がのめり込んできた理工学的な技術と、医局や現役ドクターから見聞きする医療のリアル。それを結びつけるのは、教科書や座学で得られる知識だけではないと痛感した。そしてを深く掘り下げて初めて見えてきたのは、リハビリテーション神経科学という新しいサイエンスの形だった。それが、牛場流BMI研究へと繋がっている。ハイブリッドな知識と技術を、セオリーだけで成り立たない医療現場に生かす。それは常識を打ち破る挑戦でもあった。

「自分は、そんな流れを経てBMIの研究をしてきたわけですが、注目したのは、脳のやわらかさ、つまり可塑性なんですね。ノーベル生理学・医学賞を受賞したラモン・イ・カハールが言うように、神経は一度切れたら再生しないと長らく信じられてきました。だから脳卒中の患者さんは麻痺が一生残るし、治療介入しても治らないとされていますが、脳の中には損傷をまぬがれた、健康な状態の神経がまだ残っています。自分はテクノロジーをうまく使って、そういった脳部位が本来持っている治る力を引き出そうと考えたんです。そういう設計のデバイスを作れば、患者さんの脳のなかに残された書き換わる力が働くはずだと」

まさに医学と理工学、そのどちらか一方を追求しただけでは得られない牛場氏ならではの視点。それは、あたかも医工連携を一人で実践しているような印象さえ受ける。

手に持っているのが脳波を検出して脳内の運動情報を読み取るBMI。

「僕自身は、医工連携という言葉は、あまり好きではありません。脳や人間を治そうとしたときに、その性質や特性にフィットするテクノロジーをデザインすることで価値を生み出す。それは当たり前のことだと思うんです。医の側はこれをやって、工の側はこっちをやりますというような分業制ではなく、本来は一体的なものであるはずなんです。自分の専門がリハビリテーション神経科学という言い方をしているのには、それを標榜する意図もあるんですよ」

後編へつづく

牛場潤一(うしば・じゅんいち)
1978年、東京生まれ。慶應義塾大学理工学部生命情報学科准教授。2004年に博士(工学)を取得し、同年から慶應義塾大学理工学部生命情報学科に助手としてキャリアをスタートさせる。専門は、リハビリテーション神経科学。2008年よりBMI研究を開始し、理工学部からの新たな神経医療の創造を目指している。芸術や音楽への造詣も深く、学生時代はファンクバンドやジャズバンドでトランペットを担当していた。祖父は、慶應義塾大学医学部第8代医学部長の牛場大蔵氏、父は、應義塾大学名誉教授でフランス文学者の牛場暁夫氏。
http://www.brain.bio.keio.ac.jp/

(text: 長谷川茂雄)

(photo: 河村香奈子)

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吸い込むと危険!?複雑すぎて分かりにくい次亜塩素酸水問題 用法用量を守れば安全説も

HERO X 編集部

文部科学省が全国の学校に対して配布した「学校における消毒の方法等について」により、注目を浴びることになった次亜塩素酸水。人体への影響があるとして、人がいる空間での噴霧について注意を呼びかけているのだが、ここに「待った」を唱える人もいる。「次亜塩素酸ナトリウム」と、「次亜塩素酸水」「次亜塩素酸水溶液」などを混同しているという指摘だ。素人にはわかりにくい違いについて、編集部は取材を進めてみた。

危険視された次亜塩素酸

マスコミで取り上げられるきっかけとなった上記の配布書類、中身を確認すると、日常的な消毒については物の表面の消毒として
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消毒用エタノールや 0.05%の次亜塩素酸ナトリウム消毒液を使用。また、一部の界面活性剤で新型コロナウイルスに対する有効性が示されており、それらの成分を含む家庭用洗剤を用いることも有効
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とあるのだ。

だが、この次亜塩素酸ナトリウム消毒液については、同じ書類の中で
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次亜塩素酸水は、「次亜塩素酸ナトリウム」とは異なるものであり、新型コロナウイルス に対する有効性についてはまだ十分確認されていません。 *児童生徒等には次亜塩素酸ナトリウムを扱わせないようにしてください。

・次亜塩素酸ナトリウムの噴霧は、吸ったり目に入ったりすると健康に害を及ぼす可能性 があるため、絶対に行わないでください。
・製品の使用上の注意を熟読の上、正しく取り扱ってください。

○次亜塩素酸水の噴霧について
・次亜塩素酸水の噴霧器の使用については、その有効性及び安全性は明確になっているとは言えず、学校には健康面において様々な配慮を要する児童生徒等がいることから、児童生徒等がいる空間で使用しないでください。
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となっていた。経済産業省と製品評価研究機構(NITE)が5月29日付けで次亜塩素酸について文章を発表、これをうけ、文科省が同書類を作成し、配布にいたったという経緯があるのだが、一部マスコミがこれらを独自解釈、〝次亜塩素酸水は危ない!〟という話が出回ったという経緯がある。

これに対し、「情報の混同が見られる」と言うのは当媒体でも紹介した(http://hero-x.jp/article/9088/)、株式会社いけうちの中井志郎代表だ。同社では特許を取得している微細な霧を放つドライフォグノズルを開発、イタリアなどでは実際に駅構内などの除菌に使われている。「確かに、イタリアの除菌には、過酸化水素( H2O2)という別の物が使われているのですが、次亜塩素酸水溶液が危険というニュースには少し疑問を持っています。次亜塩素酸系ということで、情報がごっちゃになっているのでは」と言うのだ。

食器の漂白に使われる次亜塩素酸ナトリウム
レストランなどでも除菌として使われる
次亜塩素酸水

まず、はじめに次亜塩素酸ナトリウムと次亜塩素酸水の違いについて、わかりやすくしておこう。次亜塩素酸ナトリウムとは、家庭でもよく見かけ、「混ぜるな危険」でおなじみのあの漂白剤などがそれだ。食器の漂白や消毒として使われることが多く、コロナウイルスについても効果が確認されている。ただ、手に付くと皮膚に異常があるなど危険なため、必ずゴム手袋などを着用して使用、もちろん、人に向けて散布することは避けなければならない。

一方、次亜塩素酸水は、次亜塩素酸ナトリウムよりも酸性の側にあり、食品加工現場などでも使用されている。食品添加物としても認められているが、最終食品には入ってはいけないとされているものだ。最近では専用の装置で電解し生成される次亜塩素酸水を殺菌目的に調理場に導入するレストランなどもある。こうした水溶液と次亜塩素酸ナトリウムは別物だ。

例えば、森永乳業が展開している製品を見ると、食品を扱う場面で使う水溶液の場合、有効塩素濃度は10~30ppm、pH5.0~6.5などとなっている。株式会社いけうちによると、ドライフォグノズルを使って電解次亜塩素酸水溶液(有効塩素濃度50ppm)を噴霧した場合、噴霧した空間の気体中の塩素濃度は労働安全衛生法の基準である0.5ppm以下となるとしている。大学系の研究機関の実験では、これだけ薄い濃度でも、微生物に対する殺菌効果が得られているという発表も見られるという。

吹き付けてもぬれないほど小さな粒子を発するドライフォグ

規定が曖昧なため招かれた誤解

「次亜塩素酸水溶液について、全てを人体に危険と言い切るのはどうでしょうか。今のところ次亜塩素酸水溶液は雑貨品目に入るため、濃度などの基準があいまいなところがあります。最近参入した業者の中には亜塩素酸ナトリウム水溶液を次亜塩素酸水溶液として販売しているケースもあり、ここを危険視しているんだと思うのですが、これらの製品と、製品安全データシート(SDS)をつけて正しく販売している製品とを一緒くたに危険視するのはよくないのでは」(中井氏)

また、マスコミなどが取り上げる際に論拠として引用していたNITE(製品評価研究機構)の公表について、とうのNITEは追加コメントを発表、
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「NITEが公表したとする一部の報道については、次亜塩素酸水の利用や噴霧の安全面の是非について何らかの見解を示した事実はなく、新型コロナウイルスに対して一定の効果を示すデータも出ている」https://www.nite.go.jp/information/osirasefaq20200430.html
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としている。素人にはなかなか分かりくい今回の次亜塩素酸問題。

きちんとした生成方法で作られたものを容量、用法を守って使えば危険ではないということなのか。中井氏は「適正な濃度、すなわち有効塩素濃度(50ppm)以下の噴霧では、人体への影響も考えにくい」と主張する。短時間に広範囲を消毒できるため、期待がかかる次亜塩素酸水溶液。それでも、大事を取って無人噴霧をという場合は噴霧器を搭載したロボットを作ればいいという発想も生まれるだろう。開発の視点でみれば大きなチャンスが存在するとも言える。

(text: HERO X 編集部)

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