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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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薬・カスタマイズ時代の実現を急げ! IT×創薬は何を可能にするのか

HERO X 編集部

いい相手がみつからない。結婚しない人たちの間でよく聞く言葉だが、開発分野でもこうした状況が出てきている。分野横断的な研究が進む医療業界では、世界に打って出られる新たな技術、製品を生み出そうとする業界の間で、マッチングの模索が始まっている。切っても切り離せない存在となりつつある医療とIT。創薬というフィールドで出会いの場を提供する仕組みが立ちあがっている。その音頭を取っているのが京都大学大学院医学研究科 人間健康科学系専攻 ビッグデータ医療学分野の奥野恭史教授だ。なぜ、このような取り組みを始めたのか、HERO X編集長の杉原行里がお話を伺った。

―今、スーパーコンピュータ「京」を使って医療ビッグデータについて研究を進められていると思うのですが、同時に、研究者や企業の人たちをつなげて研究を発展させるための組織、「ライフ インテリジェンス コンソーシアム(LINC)」を作られたと伺いました。

奥野:小さいところも含めて連携して動き始めています。ベンチャー企業さんも応援したいという気持ちもあり、設立しました。実は、10年ほど前に私も一度ベンチャーを立ち上げています。もう自分の手は離れているのですが、今でもそのベンチャーは生き残っています。5年くらいはそれなりにサポートをしていたので、ベンチャーの大変さも分かっていますし、市場がどうだというのも分かっている。そういった経験をして医療の現場に入っているので、夢物語の世界と、目の前に現実がある世界の違いを感じています。

ITという異業種の参入

奥野:IT技術の医療への進出はひとつのキーポイントとなっています。IT技術を入れることで医療をスリム化していくというのが国の大命題にもなっています。一方で、お医者さんの立場からすると“それで何か起きたらどうするの”というところがある。至極もっともなご意見ですが、事故は起きるものだから事故。「だからIT化しない」のではなく、そのリスクを下げるためにどうするかを考える必要があります。企業の方にきちんと教育をすることも必要でしょう。

―ITなど、医療以外の専門分野の人が参入するには、そこが難しいところです

奥野:医療と違う分野から医療に関わる方々には、医療の現場でやっていただくには“こういうことが必要です”、というような法律やガイドラインなどがいるかもしれません。それに基づいて行っていただき、場合によっては認定基準のようなものを作って、その基準を「クリアしたら大丈夫ですよ」というような整備をしないと、IT技術のある企業は安心して参入できないと思います。

IT技術を入れるには、検査数値など個人のデータが必要になります。こうしたデータはまさに個人の情報で、今一番問題になっています。個人情報は、むやみやたらと使えないようにしなければなりません。良い方向に使われたらいいのですが、やはり、悪意のある使われ方の可能性は否定できない。「個人情報どうするの」というところが、まさに争点になっています。何かが起きたらだめだからとずっと規制してしまうと、結局、その技術を必要とするようなハンディキャップをお持ちの方も利することができないし、自分に合った治療をしてほしいと願う患者さんにも提供できない。

これについては、国も策を考えてくれています。個人情報の取り扱いについては、まもなく施行される「次世代医療基盤法」がガイドラインとなるはずです。これが整えば、国が認定した業者が匿名加工した個人の医療データに限り、民間企業が対価を払って利用できるようになります。しかし、あとは自由にやってくださいという形になっていて、どのように自由に進めるかという課題が生じます。

―自由ほど不自由なものはないと

奥野:企業の方々が安心して技術開発をできるようにしなければいけないと思います。今、京都大学のうちの研究室と京都大学病院で企業向けの教育コースを作ろうという話も出ているところです。

これができれば、ベンチャーや、IT企業のような医療にあまり精通していない領域の企業の方々が医療業界に参入するときに門を広げるものになるはずです。結果、患者さんに還元されるのではと。

京都大学病院と共同で企業向けの研修を考え中だ

―確かに還元されますよね。

奥野:パーソナルデータが取れるようになってきたのもごく最近ですし、それをどういう風に使っていこうかと考え出しているのもまさに今なので、この5年から10年で変わっていくでしょうし、変っていかないといけないのです。世界に乗り遅れないために。

お尻のない研究でいいのか・・・という疑問

―パーソナルデータについて、奥野先生の言われていたICカードのことを思い浮かべました。ICチップを使った自動改札機は何時何分に誰がどこを通過してという移動記録がとれます。医療データについても、こうした交通機関のICカードのように何気なくやっている行為がデータとして収集されるというところに、関心がおありでしょうか。

奥野:データ収集というか、目の前の患者さんを助けるための研究に関心がありますね。私は医者ではなく、薬学部出身ですが、薬剤師でもない。薬学の世界で研究をずっとやってきた研究者です。学生に話をするときに、「医療と創薬の違いは何だと思う?」 と聞くのですが、一般の方からすれば「それ全部医療ですよね」という認識となってしまいます。病院でやっている医療とは、目の前の人を救うためにやるものなんです。で、薬品開発というのは、未来の患者さんを救うためのものだと言われてきました。

薬をつくることは、“今からこの薬をつくります”と言って、すぐにできるものではなくて、新しい薬ができるまでには10年くらいの時間と費用が必要になります。テクノロジーが進んだ未来にできることを研究することが、創薬分野の技術開発が求められている世界です。

僕はずっとそのフィールドにいたのですが、5年程前に医学系の方に移ってきて、こちらの病院にきました。その時に愕然としました。自分のこれまでやってきた研究というのは、先ほどお話したように、「10年後こうなってるかもしれません」ということを言ってきた。10年後どうなるかというと、「10年後・・・」とまた同じように言っているわけですよ(笑)。

―お尻がないという感覚ですね

奥野:そうそう、「お前いったい、いつモノ作んねん」となるわけです。研究者ってホントそんな感覚で、それが許されている世界。だから創薬側の人間は「未来を創るためにやっているんだ」と偉そうに言いますが、病院の中で患者さんとすれ違った時に、自分が今までやってきている技術が、目の前にいる患者さんに使えなかったら、未来もへったくれもないと感じてしまったんです。目の前の患者さんを自分のもてるテクノロジーで救えないのならば、未来の患者さんだって「救えるはずないでしょ」と。それで、通用するかどうかわからなかったのですが、今の研究を始めました。

―未来へのロードマップの引き方は変わったのでしょうか。

奥野:そうですね、より速く目標に到達しようというスピード感は非常に重要だという認識でいます。自分のやっているものがどれくらいの速度感で目標に行きつくのかを認識していなければ、5年かかることを“3年でやってしまおう“と思えませんから。

ライフ インテリジェンス コンソーシアム(LINC)の役割

LINCはアカデミックが橋渡しとなり世界に通じる技術をつくるために組織された

―「LINC」に何を期待されていますか。

奥野:どちらかというと新しい開発を斡旋していく側なのですが、いろんな側面があると思います。医療、医薬、バイオのことは分かっているのだけれどもIT、AIのことわからないという企業さんと、医療のことわからないけどIT、AIの開発できますという情報側の企業さんが世の中にはいます。こうした異業種のマッチングにより生れる技術はあるわけで、ここのマッチングを一番のメインにおいたのが「LINC」です。

たとえばライフ系の会社さんからは「AI、AIといろんなところで聞くけれど、どうしたらいいんかわからん」、IT企業さんからは「ライフサイエンスっておもしろそうだけど、どう入っていいのか分からへん」という話をよく聞きます。私たちみたいな両方とも分かっている人間が入って、翻訳をしてあげながら距離を近づけていけたらというのがベースにあります。

けれども、“誰が誰にお金を払うの”というところが重要で、今の場合だとIT企業さんがAIの技術を用いて医薬品を開発したら、医薬品メーカーさんがその技術を「買ってくれる」というイメージですが、国内だけで回っているとパイが狭くなります。国内でこうしたマッチング、活性化をすると共に、世界に負けない技術を開発する、そういう実力をつけるためのマッチングでもありたいと考えています。世界に勝つとなるときには、我々大学人が旗振り役となって「世界に勝っていく技術をつくろうよ」と、まとめ役にならないといけない部分もあると思います。

―個々だけでなくみんなで力を合わせて世界の扉を開けていこうということでしょうか

奥野:そうですね、実際「企業同士だけで」となると、やっぱり殺伐としてしまいます。「これ、誰の権利になるんだよ」「うちの儲けだろう」とか。そういうところで詰まってしまうと、世界の方に類似品をだされて終わってしまう危険性が出てきます。そういうことを言う前に、本当に業界としていいもの作ることが非常に大事なので、「まあまあまあ」と言いながら世界的に通じることを考えていきたいと思っているところです。

奥野恭史教授×杉原行里対談 vol.1はこちら

奥野恭史
1993年 京都大学薬学部卒業、同大学院薬学研究科に進学し、博士(薬学)取得。京都大学大学院医学研究科特定教授を経て、先端医療振興財団先端医療センター研究所客員グループリーダー、理化学研究所計算科学研究機構客員主管研員、2016年 京都大学大学院医学研究科人間健康科学系専攻ビッグデータ医科学分野教授、現在に至る。創薬計算科学、ビッグデータ医科学の研究に従事。

(text: HERO X 編集部)

(photo: 瀬本加奈子)

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