ダイビング事故から約6年後、当時42歳のキース・トーマスさんは胸部以下完全麻痺、運動も感覚も失っていたが、今では自分で食事をとり、コップから飲み物を飲み、握手の圧力を感じることができる。この変化は「ダブルニューラルバイパス（DNB）」、すなわち運動と感覚を同時に回復するハイブリッド脳コンピューターインターフェース（BCI）神経補綴装置によるものである。
ニューヨークのファインスタイン医学研究所のチャド・ボウトン率いるチームにより7月16日付でNature Medicineに発表されたこの結果は、BCIが刺激をオフにした後も数カ月持続する耐久性のある神経学的回復を生み出した初めての事例である。
「この分野は双方向システムが人間で機能するという証明を待っていました」とファインスタイン研究所の教授兼先端工学副社長であるボウトン氏は述べた。「今、その証明が得られました。」
ダブルバイパスの仕組み
DNBシステムには2つの並列経路がある。運動側では、トーマスさんの脳に埋め込まれた5つのマイクロ電極アレイ（合計224電極）——運動意図を読み取るために一次運動野（M1）に2つ、触覚フィードバックを届けるために一次体性感覚野（S1）に3つ——が、長短期記憶（LSTM）リカレントニューラルネットワークを実行するノートパソコンに接続されている。このネットワークは神経信号を4つの手の状態（安静、開く、閉じる、到達）に84.6%の精度でデコードし、128のM1チャンネルのうちわずか10チャンネルのみを使用して再訓練なしで5カ月以上持続している。
深層強化学習エージェントが把持力をリアルタイムで調整し、繊細な操作を可能にする。デコードされた指令は、頸椎上の経皮的脊髄刺激パッチ、前腕への神経筋電気刺激、およびカスタム3Dプリント能動装具を駆動する。
感覚側では、指先と手のひらの力センサーが圧力を検出し、大脳皮質内微小刺激がパターン化された電気パルスをS1に送り、触覚知覚を生み出す。チームが「皮質ミラーリング」と呼ぶ新しい介入は、想像上または物理的な接触時にS1から記録された神経活動パターンを同じ領域に再再生し、神経可塑性と耐久性のある感覚回復を促進する。
測定された成果
試験の35週間で、トーマスさんの右腕の筋力は86%、左腕の筋力は62%向上した。会話をしながら卵の殻のような中空で繊細な物体をつかむ成功率は87%に達した。手首の回復した触覚感度は、モノフィラメント検査で検出閾値が100グラムから10グラムに低下した。感覚の向上は刺激停止後も2カ月以上持続した。
2年後の追跡調査では、腕力と感覚の向上が持続しており、一時的な支援効果ではなく長期的な神経可塑的変化を示唆している。
1例のみ、ただし注意点あり
この研究は単一被験者、非盲検の feasibility trial（N=1）であり、専門家は結果が異なる損傷レベルや原因を持つ他の個人に一般化できない可能性があると警告している。トーマスさんの特定の損傷——ダイビング事故による完全C4感覚性/C5運動性四肢麻痺——は特定の病変プロファイルを表している。
「この処置には15時間の開頭手術が必要で、患者は電極の位置を確認するために一部の時間は覚醒していなければなりません」とファインスタイン研究所の主任著者サントシュ・チャンドラセカラン氏は述べた。「簡単な介入ではありません。」
トーマスさんは2023年3月8日、ニューヨーク州マンハセットのノースショア大学病院で手術中に目覚めさせられ、電気刺激が正しい位置に感覚を生み出していることをリアルタイムで確認した。脳神経外科医アシェシュ・メータ率いる手術チームは、このフィードバックを利用して閉鎖前に電極の位置を調整した。
STAT Newsがインタビューした独立した専門家は、実用的な拡張性について疑問を提起した。DNBには術前のMRIマッピングに数カ月、大規模な手術チーム、そして継続的なAI再調整が必要である。最も印象的な機能的结果のいくつか——繊細な把持、安定した自力摂食——は実験室のコンピューターシステムへの接続を必要とした。実験室外で持続した改善はより控えめなものであった。
「これは一人の人間にとっては異常な結果です」と匿名を条件にSTATに語った専門家は述べた。「問題は、これを100人、あるいは1,000人に対して行えるかどうかです。」
今後の展望
ファインスタイン・チームは現在、四肢麻痺患者最大3名を対象とした拡大試験の参加者を募集中である。DNB技術は2024年にタイム誌の「ベスト・インベンションズ・ホール・オブ・フェーム」に選ばれた。チームはまた、脳卒中リハビリテーション、多発性硬化症、外傷性脳損傷への応用も模索している。
「脳は可塑的です」とボウトン氏は述べた。「適切な入力と出力を与えれば、私たちが不可能だと思っていた方法で自ら再配線できることを示しています。」
雅子 訳
Sources
Chandrasekaran S, Wandelt SK, Jangam A, et al. “Double neural bypass restores volitional movement and tactile sensation in a person with tetraplegia.” Nature Medicine 32, 2591-2601 (2026). DOI: 10.1038/s41591-026-04498-0
Broderick OR. “Brain implant restores the sensation of touch in a person with quadriplegia.” STAT News, July 16, 2026. https://www.statnews.com/2026/07/16/brain-computer-interface-implant-restores-sensation-double-neural-bypass/