第33回北米神経科学学会参加報告

　平成15年11月８日～12日にアメリカ合衆国ニューオリンズで行われた第33回北米神経科学学会（Society for Neuroscience 33rd Annual Meeting、以下SFNと略記）に参加した。最新の情報がまとめて得られるのがうれしいところで、今年でもう５年連続の参加になる。SFNでは２年前から抄録閲覧および日程作成のためのアプリケーションが配布されており、参加者はキーワードや著者名などを頼りに演題を検索し、見たいものにチェックをいれていけば、自動的に日程表が作成されるようになっている。このアプリケーションの検索機能を使って、テーマで運動系（Motor System）を選び、さらに演題を絞ろうとサブテーマの一覧をみると、「脊髄」「皮質と視床」「小脳」「大脳基底核」などと並んで、「ブレインマシンインタフェイス」という項目が選択肢の一つにはいっていることに気がついた（昨年はどうだったか憶えていないのだが）。
　ブレインマシンインタフェイスとは、文字通り、脳と機械の間のインタフェイスのことであるが、具体的には脳波、脳の神経細胞の活動などをもとに、ロボットアームを動かす、あるいは逆に、手が触れるなどの感覚情報をもとに脳に電気刺激を加えて「主観的」感覚を再現する、などといった技術一般のことを指す。現在のところ見込みのある前者の方に話題を絞ろう。この技術によって、例えば上肢が麻痺していたり、発話機能不全の障害者であっても、動かそうと思うだけでロボットアームやコンピュータのカーソルを動かしたり、伝えようと思うだけでその内容をコンピュータの画面や音によって他者に伝える、といったようなことが可能になる。結局は、脳の活動を記録し、そこから抽出した情報によって物を動かす・伝えるということであるから、必然的にその研究内容は如何にして脳から活動を記録すればよいかという記録のための技術の開発、そこから情報を抽出するためのアルゴリズムの開発、ということになる（ここまでできればロボットアームやディスプレイ上のカーソルを動かすところはなんとでもなる）。
　実現すれば夢のような技術だと思われるかもしれないが、実はすでにかなりのところまで進んでいるようだ。ピッツバーグ大学のSchwartz氏は、サルの脳神経細胞活動と手の動きの相関関係を調べている著名な研究者であるが、彼はそこで得られた知見を応用し、サルが自らの脳活動によってロボットアームを自在に操れることをビデオで紹介していた。脊髄反射の可塑性で重要な貢献をしているニューヨーク州立大学のWolpaw氏は脳波でも同じようなことが可能であることを述べていた。また、カリフォルニア工科大学のPesarah氏は脳波と神経細胞記録の中間レベルとして局所脳電位を使った方法をより現実的なものとして紹介していた。こうした研究は、これまでさかんに研究されてきた脳の神経細胞が運動をどのように符号化しているかという問題を、より応用面を強調して言い換えたものにすぎないのではないかとの印象をもったことも事実である。しかし、こうした応用面への研究によって、技術が飛躍的に進歩するという側面もあるのであろう。この分野のパイオニアの一人であるデューク大学のNicolelis氏は、自ら開発した多チャンネルの脳細胞記録電極によって得られたデータについて精力的に発表を行っていた。こうした技術は必ず基礎的な研究成果としても跳ね返ってくるだろうし、もちろん当の研究者も応用と基礎研究を表裏一体のものとして捉えている節がうかがえた。
　私は、研究室の河島流動研究員との共同研究、および現在トロント大学で客員研究員をしている政二慶氏との共同研究、の２演題についてポスター発表をおこなった。前者の方のみ紹介しておきたい。演題名はAlternate leg movements contribute to amplify locomotory-like muscle activity in spinal cord injured patients（脊髄損傷者の歩行様筋活動は交替性の脚の動きによって増幅されている）とした。脊髄損傷者の下肢に歩行様の運動を課すと、あたかも実際に歩行しているときのような筋活動が麻痺筋に誘発される。このことはすでに我々の研究室の中澤室長をはじめ世界中の研究者によって確認されてきたことであるが、どの程度実際に歩行に関連した筋活動なのかという点が問題になっていた。単に筋がのばされることによって生じる伸張反射にすぎないのではないかという指摘もあるからである。我々は歩行の本質的特徴の一つが左右の脚を交替性に動かすという点に焦点をあてた。片脚のみ動かした条件、両脚を一緒に前後に動かした条件、通常の両脚を交替性にうごかす条件の３条件で、誘発される筋活動量を調べると、両脚を交替性に動かしたときのみ他の条件の２倍以上も増加することがわかったのである。すなわち、歩行様の運動によって誘発される筋活動は、文字通り「歩行」という運動によって誘発されるという側面をもつということが明らかになったのである。幸い多くの研究者がポスターを訪れてくれ、実験設定の面白さにかなり興味を持ってもらえたと自負している（写真はローマ大学のIvanenko氏に説明する河島流動研究員）。　他にも神経系の可塑性、運動学習、脊髄の再生などの興味深いテーマについても紹介したいところだが紙面に限りがあるので、興味のある方はSFNのホームページ（web.sfn.org）から入手できる Abstract Viewer and Itinerary Plannerを使って検索されたい。