研究者らは、意識を失った脳損傷患者とのコミュニケーションに成功した。彼らはこれが将来の治療法に大きな可能性を秘めていると考えています。
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重度の脳損傷後にベッドで動かずに横たわっており、いかなる言葉にも反応しない患者は、医学的には意識を失っていると考えられます。しかし、これらの人々の中には、予想よりもはるかに多くの環境を認識し、コミュニケーションをとることさえできる人もいます。
少なくともそれは、ニューヨークのコロンビア大学の神経内科医ヤン・クラーセン氏の研究が示していることだ。彼は同僚たちと協力して、意識を失っていると思われる人々との接触を可能にするブレイン・コンピューター・インターフェースを開発した。
合計41人の臨床的に無反応な急性脳損傷患者が研究に参加した。彼らの 3 分の 1 は、ビープ音の高さを制御するという要求に応答しました。彼らは思考の力だけを使ってこれを実行しました。研究者らはこのことを専門誌「Brain」で報告している。
「昏睡状態にあるように見える急性脳損傷患者の多くは、話すことも手や目を動かすこともできないにもかかわらず、実際にはある程度の意識を持っていることが研究で示されています」とクラーセン氏は言う。
近年、科学者たちは、たとえば対麻痺者向けに、デバイスの制御に使用できるブレインコンピューターインターフェイスをすでに開発しています。これを行うには、思考をコマンド信号に変換するためにコンピューターチップを脳の表面に埋め込む必要があります。ただし、このアプローチは、重度の脳損傷を負った意識不明の患者には適していません。
クラーセンは、いわゆる隠れた意識を研究した先駆者の一人です。 2019年に遡ると、彼は標準的なEEG技術とAIを使用して、意識のない脳損傷患者の脳波を検査した。 15パーセントで、彼は意識がまだある兆候を発見した。
これらの患者は、目をまばたきしたり足の指を動かしたりする要求に応じることができませんでした。しかし、彼らの脳波のEEG記録は、彼らが命令に従って筋肉を動かそうとしたことを示す活動を示しました。
医学では認知運動解離（CMD）について話します。思考したり行動を計画したりするための脳の領域はまだ活動していますが、信号はもはや運動中枢には届きません。 CMD患者は意識を取り戻す可能性が高いことが示されています。
定期的な顎関節症診断はまだ利用できませんが、いつか脳損傷患者の回復の可能性を推定するのに役立つ可能性があります。 「私たちは、隠れた意識状態の検出には、患者ケアを制御する大きな可能性があることを示しました」とクラーセン氏は言います。
意識のない患者がビープ音を制御する
今回の研究で、クラーセン氏はさらに一歩進んで、意識を隠した患者に実際に要求に応える機会を与えた。これを行うために、彼は意識のない患者の頭に日常的に取り付けられるEEGワイヤーを使用しました。
ヘッドフォンを通じて患者にビープ音が鳴った。そして、手を開閉してビープ音の高さを制御するように求める声が聞こえました。以前の実験と同様に、患者は手を動かしたいという衝動に駆られました。
測定された脳波はコンピューターに渡され、それに応じて信号が変換され、ビープ音のレベルが増減されました。このようにして、患者は手を閉じたいか開きたいかを考えてビープ音を変えることで、コンピューターの制御を学びました。
重度の脳損傷からわずか数日後、患者は短い訓練段階の後、ビープ音を制御できるようになりました。 「EEG は集中治療室の臨床現場で毎日使用されています」と Claassen 氏は言います。結局のところ、ヒューマン マシン インターフェイスの唯一の要求の厳しい部分は、リアルタイムでデータを分析し、患者のフィードバックを翻訳して実装する、新しく開発されたコンピューター プログラムです。
研究者たちは現在、コミュニケーションの可能性をさらに発展させたいと考えています。 「私たちの目標は、意識を失っていると思われる患者が、痛みや空腹など自分の気持ちを医師や親族に伝えることができるようにシステムを改良することです。」
これが成功すれば、重度の脳損傷者の治療を根本的に変える可能性がある。これまで連絡が取れないと考えられていた多くの患者にとって、外界との直接的なコミュニケーションチャネルが初めて構築される可能性がある。
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