カリフォルニア大学サンフランシスコ校（UCSF）の研究者らは、パーキンソン病治療の長年の目標である、患者の動きにリアルタイムで適応する脳インプラントの開発に向けた一歩を踏み出した。月曜日に学術誌Nature Medicineで発表された研究によると、UCSFの科学者らは、新しい形式の適応型深部脳刺激（DBS）が、少数のパーキンソン病患者において歩行パターンを改善し、転倒を減少させるのに役立ったと報告した。従来のDBSが一定の電気パルスを供給するのに対し、この新しいシステムは脳を継続的に監視し、患者が歩く際にその出力を調整する。
パーキンソン病患者の多くにとって、歩行は最も不満が募り、身体を不自由にする症状の一つとなる。DBSは振戦、硬直、動作緩慢の治療を変革したが、歩行困難は依然として治療が難しい症状であった。Doris Wang氏（同大学神経外科准教授、研究の上級著者）は、歩行は身体の両側で正確なタイミングを必要とする非常に動的な行動であり、開発したシステムはこれらの動きのパターンを認識し、リアルタイムで反応することで、患者が動く際に刺激が作用することを可能にすると述べた。研究者らは、標準的なDBSが歩行改善に限定的な成功しか収めていない理由の一つは、歩行が常に変化することにあると考えていた。これに対応するため、研究チームは左右の脚の動きに関連する脳信号を特定する個別化された適応型システムを開発した。これらの信号は埋め込み型神経刺激装置に直接組み込まれ、外部コンピューターに依存することなく、歩行の各段階でデバイスが刺激を自動的に調整できるようになっている。Kenneth Louie氏（UCSF博士研究員、研究の筆頭著者）は、各ステップに関連する神経シグネチャを特定し、それらを用いてリアルタイムで刺激を誘導できることを発見したと述べた。
この研究には、以前にDBS手術を受けてUCSFの研究プログラムに参加していたパーキンソン病患者5人が含まれた。参加者には、脳深部に埋め込まれた治療用電極に加え、動きに関連する領域に研究用電極が配置され、これにより科学者らは歩行の個別化された神経シグネチャを特定し、デバイスが自動的に反応するようにプログラムすることができた。実験室での試験では、適応型システムが歩行対称性を改善し、歩行パターンの変動を減少させ、これらはより安定した効率的な動きの兆候であった。その後、参加者はブラインド方式の複数日間にわたる研究で、日常生活においてこの技術をテストした。研究者らは、適応型システムが活動している間は転倒がより少なく発生し、パーキンソン病の症状の全体的な制御は維持されていることを発見した。研究によると、重篤な有害事象は報告されず、参加者は迅速な刺激調整を許容した。これらの知見は予備的なものであり、研究者らはより大規模な研究が必要であると注意を促しているが、この研究は埋め込み型デバイスが脳活動を継続的に監視し、必要な時にのみ個別化された治療を提供する未来を示唆している。Wang氏は、この研究が歩行以上の意味を持ち、脳刺激がリアルタイムで人の行動に適応できることを示していると述べ、将来的に動き、発話、気分、認知、その他の脳機能に動的に反応する治療法への道を開くと語った。
出典: nbcbayarea.com: A smarter brain implant offers new hope for Parkinson's patients
