健康

脳波は麻痺患者の再びの動きを助ける可能性がある

脊髄損傷のある人は、腕や脚を動かす能力を失うことがよくあります。多くの場合、手足の神経は健康なままであり、脳は正常に機能し続けます。動きが失われるのは、脊髄の損傷により、脳と身体の間を伝わる信号がブロックされるためです。 この断絶により、研究者らは脊髄自体を修復することなくコミュニケーションを回復する方法を模索することになった。 非侵襲的ソリューションとしての脳波検査 で発表された研究では、 APLバイオエンジニアリング AIP Publishing によると、イタリアとスイスの大学の科学者らは、脳波検査 (EEG) がこのギャップを埋めるのに役立つかどうかを調査しました。彼らの研究は、EEGが動きに関連した脳信号を捕捉し、それらを身体と再接続できるかどうかを判断することに焦点を当てていました。 人が麻痺した手足を動かそうとすると、脳はその動作に関連する電気活動を生成します。これらの信号を検出して解釈できれば、その四肢の運動に関与する神経を活性化する脊髄刺激装置に信号を送信できる可能性があります。 脳インプラントを超えて 初期の研究のほとんどは、脳からの運動信号を直接記録するために外科的に埋め込まれた電極に依存していました。これらのシステムは有望な結果を示していますが、研究チームは、EEG がより安全な選択肢を提供できるかどうかを調査したいと考えていました。 EEG システムは、頭皮から脳の活動を記録する電極で覆われたキャップとして着用されます。セットアップは複雑に見えるかもしれないが、研究者らは、これにより脳や脊髄内にデバイスを設置することに伴うリスクを回避できると述べている。 「感染症を引き起こす可能性があります。これもまた外科手術です」と著者のローラ・トニ氏は言う。 「私たちはそれを回避できないか考えていました。」 運動信号を読み取る際の課題 EEG を使用して動きの試みを解読することは、現在のテクノロジーの限界を押し広げます。 EEG 電極は頭の表面に設置されているため、脳の奥深くから発生する信号を捕捉するのに苦労します。 この制限は、腕や手を使う動きの場合にはあまり問題になりません。脚と足を制御する信号は、脳の中心に近い領域から発信されるため、検出が困難です。 「脳は主に中央領域で下肢の動きを制御しますが、上肢の動きはより外側で制御されます」とトニ氏は言います。 「下肢に比べて、解読しようとしているものの空間マッピングを行う方が簡単です。」 機械学習は脳活動の解釈に役立ちます EEGデータをより適切に分析するために、研究者らは小さくて複雑なデータセットを扱うように設計された機械学習アルゴリズムを使用しました。検査中、患者は一連の単純な動作を試みる際にEEGキャップを着用しました。研究チームは、結果として生じる脳活動を記録し、信号をさまざまなカテゴリに分類するアルゴリズムをトレーニングしました。 このシステムは、患者が動こうとした瞬間と静止した瞬間をうまく区別しました。しかし、異なる動きの試みを区別するのは困難でした。 将来の研究で達成できること 研究者らは、さらなる開発によって自分たちの方法が改善される可能性があると信じています。彼らは、立つ、歩く、登るなどの特定の動作を認識できるようにアルゴリズムを改良する予定です。研究チームはまた、これらのデコードされた信号を使用して、脊髄損傷から回復中の患者に埋め込まれた刺激装置を活性化する方法を調査したいと考えている。 このアプローチが成功すれば、非侵襲的脳スキャンが麻痺後に人々が有意義な動きを取り戻すのに近づく可能性がある。 #脳波は麻痺患者の再びの動きを助ける可能性がある