テクノロジー TECHNOLOGY

“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】後編

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。

こんなに重い麻痺を治すなんてことは
“無理だよ”と笑われた

BMIの研究を始めた当初は、「そんなの無理」と周りから言われるほど闘志が湧いたという。自分は「負けず嫌いで、天邪鬼な性格」だと笑いながら分析する。

牛場氏が、“リハビリテーション神経科学”としてBMI研究を始めたのは2008年。“医”と“工”両者の視点から、脳卒中によって失われた脳機能を治療するという画期的な研究ではあったものの、当初は異質とみなされ、周囲に理解を得るのは難しかったという。

「まだ自分が若い頃に成果発表をしたときは、医学部の先生に“君の研究は、どのドクターと一緒にやっているの? そのドクターはなんて言っている?”と聞かれたり、“それは無理だよ”と笑われたりしたことも多々あります。自分の存在をなかなか見てもらえなかったんですね。そういうときに感じたのは、医学の世界で生きてこられた方々に、接してきた患者さんの数や治療実績で勝負しても勝ち目はないし、そもそも僕には医師免許すらないわけですから、同じ土俵に上がろうとしても意味がないということでした」

とはいえ、「無理」と言われるたびに、牛場氏は「やる気が出た」という。なかなか認めてはくれないものの、出入りしていた医局の方々は、“同じ釜のメシを食う仲間”という意識もあったためか、協力してくれることも多かった。それゆえ、気持ちが折れることはなかったという。

「環境には恵まれていたと思います。“牛場がそんなに言うなら”と、助け舟を出してくれた先生も大勢いらっしゃいましたので、本当に感謝しています。でもそういうことに甘えているだけではだめで、自分ならではの立ち位置で成果を出さなければ存在価値はないと認識していました。結局、テクノロジーの仕組みをどれだけロジカルに説明しても(医学界に)理解してもらえませんし、いい物、面白い物を作っても、今までよりもどれだけ優越性があるかを医学グレードでしっかり立証、実証できないと、振り向いてさえもらえませんでした」

牛場氏の考案したBMIで脳機能が回復するなどとは、当初、医者は誰一人として考えていなかったという。それでも地道に研究を続けることで、明らかな成果が出始める。それは、医学の教科書に載っている常識や正解だけを追っているだけでは、得られないものだった。

慢性期の脳卒中患者でも
10日ほどの訓練で指が動く

「僕たちが作っているBMIは、ヘッドホン型の電極を脳卒中患者さんの頭に取り付けるシンプルなものです。例えば右の脳に損傷があって左手が麻痺している患者さんの場合、右の脳の運動野と呼ばれる部位が活性化したときにだけロボットのスイッチが入って、手の動きをサポートします。本人が手を動かそうと思っても、運動野の興奮性が上がらなければロボットは動きません。ですので、BMIを操作しようと試行錯誤を繰り返すことで、患者さんは、どういうやりかたがもっとも上手な脳の使い方なのかを学習していくのです」

そんなウェアラブルで取り付けも簡単なBMIで、なんと脳卒中を発症して1年以上経過した慢性期の患者であっても、10日ほど訓練すれば、指を開いたり閉じたり、物をつかんだりできるようになるケースがあるという。

筋肉に全く反応のなかった患者でも、BMIでの訓練を経れば明らかな反応が現れる。

そして筋肉が自分の意思で反応するようになったら、今度は頭の電極を外して、筋肉の反応を読み取るグローブ型のデバイスに移行する。それを装着して日常生活を送れば、3週間もすればデバイスを完全に外しても指が動かせるようになるのだ。

グローブ型の運動補助デバイスは、日常生活で使うこと自体が脳のトレーニングになる。

「脳卒中で脳が損傷した生身の状態でやみくもに訓練をしても、脳にとっては手がかりがなさすぎて機能を回復することはできません。でも、我々のBMIは、治療対象となる脳領域が活性化したときだけ運動をアシストして、脳に“いまのはよかったよ”と成功報酬を与えるので、脳内に新しい神経回路を獲得していけるのです。これは生物学的な治癒能力を引き出してあげるデバイスですから、実際に頭部に電極を埋め込んで、サイボーグ的に動かすことを目的としたBMIとは、似て非なるものだといえます」

脳の適応機能やキャパシティは
生物学的にまだまだ引き出せる

牛場氏が監修したパナソニック製のBMI。実にシンプルで見た目もスタイリッシュだ。

研究、開発を初めてから今年で10年。現在、牛場研究室で生まれた技術は、大手メーカーであるパナソニック社の全面協力のもと、製品版プロトタイプの完成段階まで進んでいる。同時に関東の4つの病院では、40症例規模の治験も進めていて、承認審査機関へ提出するための正式なデータを収集中だ。

これらの成果と実績から考えれば、牛場流BMIの実用は、そう遠くない未来に多方面で実現するに違いない。さらに、こういった実用的な研究と平行して進めている基礎研究の結果から、牛場氏は脳にはまだまだ無限の可能性があると日々感じているという。それを引き出すことにも大いなるロマンがある。

「研究室では、複数の方に参加していただき、ある脳波が出たら、コンピューター画面のなかの猿の尻尾を模したCGが動くという、ユニークなBMIの実験もしています。そうすると、各々が最初はお尻を振るイメージだとか、バットを振るイメージだとか、思い思いのイメージをすることで、四苦八苦しながら尻尾を動かそうとするのですが、そのうち上手に操れるようになります。3日もするとまるで手足のように自由に、しかも言葉にできない直感的な感覚で尻尾を動かせるようになる人もいます。人間に尻尾はありませんから、こうした適応過程は脳というものの柔軟性を如実に表していると言えます。普段、脳のパフォーマンスは体の構造や周囲の環境に制限されているのですが、BMIを使ってそれらを取り払えば、脳はもっと自由に機能を生み出せるのだと思います。脳には、まだまだ多くの生物学的な能力が秘められていると思います」

研究室ではこちらの大きなモニターに映る尻尾を、BMIで動かすという実験も行っている。それにより脳のまた違った能力が確認できるという。

神経機能を治すためのデバイスを
処方する時代へと突入した

研究室では、授業やゼミのほか、夏休みには高校生向けのワークショップなども開催している。遠方からの参加者も多いという。

体という入れ物の制限を取り払えば、脳のパフォーマンスレベルが広がる。同様に医療もまた、牛場氏のように“医”や“工”という区別や制限を取り払うことで、可能性はもっと広げられるのかもしれない。

「これまでは、神経系の病気は、診断することはできても治すことはできませんでした。でも、もはや脳の情報を分析する情報技術(インフォマティクス)や、ロボティクス、そして我々のBMIのようなテクノロジーは、十分脳神経への治療性が認められていますし、どこに効くかもわかってきています。神経の活動を整えるために化学物質(薬)を飲む、脳の傷を治すためにウィルスや細胞を注射するといった方法論に次いで、外的、物理的な技術の処方が神経治療の第三のウェーブになりつつあるのです」

患者の状態に合わせて適切なデバイスを段階的に処方していくことで、治療の効果はもっと上げられる。複数のデバイスをどう組み合わせて活用するのか? 研究や開発はもちろん、テクノロジーの用法、用量を適切に処方するためのしくみを考えることがリハビリテーション神経科学の役目になってくるのだ。

「いろいろな治療をベストミックスさせることで、今まで治せないとされてきた脳神経系の疾患に対してアプローチして、患者さんが豊かに生活できるようにする。そういう医療を理工学部から作りたいんです。“神経の病気は診断ができるけど治らないなんて、だいぶ昔の話だよね”。そんなふうに言われる未来の当たり前を作りたいと思っています」

前編はこちら

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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【イベントレポート】世界の叡智を結集!ビジネスカンファレンス「Innovation Garden」

小泉 恵里

ポストコロナ時代の日本流イノベーションを海外へ発信するビジネスカンファレンス「Innovation Garden」が、2020年10月9日(金)・10日(土)の2日間に渡って開催された。世界最高峰のイノベーター達をスピーカーに迎えたプログラムでは活発なディスカッションがオンライン上で繰り広げられ、盛り上がりをみせた。注目のカンファレンスや、編集長・杉原行里とプロデューサー佐藤勇介が登壇したワークショップを中心に紹介していく。

「Innovation Garden」とは

本年初開催となる「Innovation Garden」は「ARS ELECTRONICA」「BORDER SESSIONS」「C2」といった世界最先端の3つのカンファレンスが一堂に会し世界の叡智を集結させたイベント。オンラインとオフラインを融合させたカンファレンスで、東京・晴海の施設CLT PARK HARUMIを配信拠点にカンファレンスの模様が世界同時オンライン配信された。
時代を牽引する多彩なビジネスリーダーたちをゲストに迎え、国境や業種の壁だけでなく、登壇者と参加者の壁も越境するセッションやオンラインの手法を導入したワークショップが開催され、2日間の会期中、30以上に及ぶプログラムと、行動ログに基づくマッチングを体験するイベントとなった。

「共創と共生を生む日本型イノベーション」を共通テーマに、様々な業界を横断して価値観をぶつけ合い、そして混ざり合うトークセッションが繰り広げられた。登壇者には建築家の隈研吾氏、⼤阪⼤学基礎⼯学研究科教授・⽯⿊浩氏、台湾デジタル担当大臣 オードリー・タン氏、田村淳氏、三浦瑠麗氏という豪華な顔ぶれ。従来の一方的なトークセッションとは一線を画す聴講者参加型のスタイルで、参加者が自由に質疑応答やリアクション機能(♡、!ボタンなど)を使うなど、インタラクティブなコミュニケーションがはかられた。

DXの活用は、一人ひとりの豊かさ、
その人らしい人生に寄り添うためのもの

数あるラインアップの中でHERO Xが注目したのは、「超高齢化社会の幸福とデジタル」をテーマにサントリーウエルネス 代表取締役社長 沖中直人氏と、慶應大医学部教授の宮田裕章氏が行なうディスカッションだ。今後ますますDX(デジタルトランスフォーメーション)が進む医療業界だが、海外の例はどうなのか、今後期待できる分野は、そしてどのようにすれば高齢者たちにも使いやすいものになるのか、という問題解消に向けたビジョンも議題に上がった。

慶應大医学部教授 宮田裕章氏

宮田氏は、超高齢化時代だからこそDXによって一人ひとりに寄り添う医療が可能になるはずだと、DXが牽引する明るい未来について示唆した。
「超高齢化社会に突入する今、病気になってからの対応だけではなく、より早い段階からの対応が必要です。これまでの医療機関が保有するカルテなどのデータだけではなく、5G 環境下で活用可能になる IoT データや、個々のスマートフォンなどから得られるライフログデータが重要になります。例えば、一人ひとりを個で捉えるデータベースがあれば服薬歴なども把握することができますし、食事管理も可能になります。一人ひとりの健康が自然にサポートされる世界観がやってきているのでしょう。デジタルを使うことで、コストを大幅にかけることなく、医療が一人ひとりに寄り添えるようになってきた。これがDXの大切なところだと思います。また、病気の時だけではなく人生のいかなる時も、マイナーな不調がある時もカバーできるようなケアが必要です」

サントリーウエルネス 代表取締役社長 沖中直人氏

サントリーウエルネスの沖中氏は「サントリーウエルネスはデジタル技術を使って一律のサービスを提供するのではなく、個客起点でのDXに取り組みたいと考えています。我々は人間の影の部分を理解し、共感した上で個客一人ひとりの伴走者でありたいと考えており、これは社是にある『人間の生命の輝きを目指し〜』という考え方ともつながっています」とデジタル技術を駆使することで目指すべきゴールについて強く訴えた。

さらに沖中氏は、超高齢社会に突入するわが国の現状と、時代の変化に伴い、健康の定義をそろそろアップグレードする必要があることも示唆。「例え病気があっても、その人らしく人生を輝かせながら生きることができます。それは、人それぞれまた、瞬間瞬間で違うのです」(沖中氏)

「私は介護の分野も見ていますが、要介護レベルの方でもウェルビーイングを諦めるのではなく、散歩や手芸など一人ひとりが大事にしている趣味や生きがいに寄り添うことが大切だと思っています。一人ひとりの豊かさに寄り添うことにとって、その人がこの先の人生を幸せに生きていくことができる」(宮田氏)

「人間の命の輝きは誰かに見ていてもらわないと分かりません。そこで最後はコミュニティーが大事だと思います。生きている実感は人との支え合いがあるからこそ感じる幸せなんだと思います。一人で生きていくことができないからこそ、デジタルというツールを使って人との繋がりをサポートしていければと思います」(沖中氏)

一人ひとりに寄り添う、共有する価値づくりへと時代は変化している

 

一方、社会がデジタル化していく中で高齢者の方々はデジタルを活用することができずに取り残されてしまっているという話もある。これに関しては、わが国でも早急に取り組むべき問題のひとつだ。

「どういうきっかけがあればデジタルを使いたくなるのか、利用する側に立ってフックとなるものを作っていくしかありません。例えば中国では、お孫さんへのお年玉はスマホを使ってアリペイであげるようです。また、お見舞いに行くのは大変だったけれどZOOMお見舞いで対話すればもっとゆっくり話せるし、ラクです。韓国でも高齢者のスマホ利用率は90パーセント以上です。日本だけが高齢化社会という訳ではないので、今後はデジタルをどう使うかのきっかけ作りが必要です。日本はDXで世界に遅れをとってしまいましたが、デジタルがあればコストを大幅にかけることなく、一人ひとりに寄り添えるようになる。これがDXの大切なところです」(宮田氏)

コロナ禍、さらに注目される
“防災” イノベーション

イベント参加者も参加できるワークショップのコーナーでは「ポストコロナの防災プロダクトをプロトタイプする」の回に弊誌編集長・杉原行里と日本での「BORDER SESSIONS」開催に携わる弊誌プロデューサーの佐藤勇介も登壇した。

現在、新型コロナウイルス感染拡大の影響により生活様式が大きく変わるなか、防災に関する意識が高まっていることをご存知だろうか? コロナ禍で豪雨等の災害に見舞われたここ日本でも、感染を恐れて災害時も「自宅で待機する」「車中泊をする」「親戚や知人宅で待機する」という人が多くみられ、たくさんの命が危険にさらされる恐れがある今、防災プロダクトも新たなものが求められているはずだ。
また、その一方で、防災産業の市場規模は年々拡大傾向にあり、テクノロジーの進化とともに、様々な防災プロダクトが誕生している。今回のワークショップでは、斬新なアイデア、実例を含めて世界中から気鋭のプロダクトメーカーやデザイナーたちのプレゼンテーションが行われた。

冒頭では、テクノロジーと災害事例について紹介。英国北部向けの専用ヘリコプター緊急サービスを運営するGravity Industriesが開発したジェットエンジン搭載スーツ(ジェットスーツ)を用いた山岳救助向けテスト飛行実験した様子が映像紹介された。生き埋めになったしまった人の微弱な電波を検知し、探索と救助に役立てる。人間がジェットスーツを着て空を自由に飛び、山岳で怪我をした人をいとも容易く発見する様子は圧巻だった。

また、オランダのデザインチーム・SAFE CASTからはフィリピンの洪水地域に住む人々の生活をFloating Homes という “水に浮かぶ持続可能な建物” が救った例が紹介された。

編集長でRDS代表の杉原行里は、モータースポーツで培った技術を防災産業に活用すると話した。
「新しいモノ作りのカタチを世界に発信する研究開発型の企業のRDSは、F1チームをはじめ、モータースポーツ、医療・福祉、最先端ロボットの開発など、多数の製品開発に携わってきました。RDSの技術力や培ってきたノウハウを使い、全国で頻発する自然災害に対して、防災意識の向上や災害時でも平時でも活用することができる移動手段、デュアルなプロダクトの開発・販売に取り組んでいきます。日常の暮らしも便利になるモビリティ・プロダクトの開発が可能で、ロボットが遠隔操作で危険な場所を調査・捜索、また災害時の避難サポートをしたりすることで逃げ遅れる人を助け、一人でも多くの命が救われるようにしたいです」

また、ワークショップ参加者のなかには、日本ではおなじみのポイントに目を向けて防災に繋げるプロジェクトを立ち上げたBOSAI POINTの亀山淳史郎氏の姿も(関連記事:http://hero-x.jp/movie/9138/)。参加者のなかでも注目されたこのプロジェクトについて次のように説明した。

「日本には、ポイントサービスが数多く存在しており、その9割が使用されずに失効しています。『BOSAI POINT』は、お買い物時に得たポイントを使って寄付することで、未来の被災地に支援を届けるポイントドネーションシステムです。寄付されたポイントはお金に換算して、非常食や充電機器などの支援品の購入にあてられます。未来の災害に備えてストックし、災害時に全国各地の避難所に届けています」

弊誌プロデューサーの佐藤勇介は、「今回参加されたさまざまな企業がコラボレーションを行ない、新しいプロジェクトや製品が生まれたらいいですね。また近いうちに集まりましょう」と、参加者がそれぞれの強みを生かしながら次なるステップにつなげていきたいと意欲を話した。

新型ウイルスの感染拡大という未曾有の時代に遭遇し、私たちはいま正解の見えない世界に生きている。一体どこに進んだらいいのか……。そんな時は、世界の叡智を集めて意見を聞いてみるのもひとつの手だ。柔らかな発想から生み出されるハイテクな防災プロダクトが世の中に出てくるのも楽しみ。日本発の果てしない可能性を感じたカンファレンスだった。

(text: 小泉 恵里)

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