最新のNew Eng J Med誌にALSにおけるBCI技術に関する印象的な論文が3つ掲載されています．この治療は今後きわめて重要で，本邦でも脳外科，工学との連携を進め，極力早期に実現すべきと強く思いました．
【論文１．患者と家族へのインタビュー】
米国のALS患者さんとその家族がBCI技術を利用してコミュニケーションを回復する様子をインタビューとして聞くことができます．会話困難になった患者さんがBCI技術により取り戻した声を聞くことができます（むしろリスニングしやすいです）．https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMp2407613）
ご本人にとって言葉を失い，家族，とくに娘とのつながりを失うことが最も辛いことでした．孤立がストレスを増大させ，多くの問題を悪化させました．言語の喪失がALSの最も残酷な側面のひとつであると述べています．しかし再び自分の声でコミュニケーションを取れるようになり，日常生活が大きく改善しました．「自分らしさを取り戻し，家族や友人との深い会話ができるようになった．再び娘の父親になれたことに感謝している」と述べておられます．
Restoring Lost Speech: ITT Episode 36. N Engl J Med. 2024 Aug 15;391(7):e13.（doi.org/10.1056/NEJMp2407613）
【論文２．短期間に極めて高い精度で脳波から音声出力するBCI技術】
上記の患者さんが使用したBCI技術「音声ニューロプロステーシス（prosthesis：人工器官）」に関するカリフォルニア大学デービス校の研究です．患者の脳活動をリアルタイムで解読し，それをテキストに変換して音声出力する技術です．具体的には，患者の話そうとする意思を左中心前回に埋め込まれた256個の電極を介して脳波から解読し，これを使用して音声として出力します（図1, 2）．以前，録音した患者の声を使ってかつての声のように発音することができます．移植のわずか25日後に99.6％の精度で音声に変換することができました．12万5000語の語彙を使用しても90.2％の精度を達成し，最終的には97.5％の精度で約8ヶ月間使用されました．この技術は，ALS患者のコミュニケーションを大きく改善し，日常生活での使用が可能であることが示されました．
Card NS, et al. An Accurate and Rapidly Calibrating Speech Neuroprosthesis. N Engl J Med. 2024 Aug 15;391(7):609-618.（doi.org/10.1056/NEJMoa2314132）
【論文３．６年間の長期使用が可能であったBCI技術】
研究に参加した時点で58歳のオランダのALS患者に対する埋め込み型BCIの長期経過を追跡した研究です．前述のBCI技術とは異なる方法で，脳の電気活動を利用してマウスクリックのようなコマンドを生成し，文字の選択や介護者の呼び出しなどを行う技術です．BCI技術の使用頻度は視線入力装置がうまく使えなくなったり，瞬目ができなくなってから増加し，日常生活で使用されました．導入の6年後から徐々に使用が減少しました．最終的にBCIの制御の正確性が低下した7年目で使用は終了しました（図3）．その時点では大脳の神経信号の振幅が減少し，頭部CTでは進行性の萎縮を認めました．つまりBCI技術の使用には限界があることが明らかになりました．
Vansteensel MJ, et al. Longevity of a Brain-Computer Interface for Amyotrophic Lateral Sclerosis. N Engl J Med. 2024 Aug 15;391(7):619-626.（doi.org/10.1056/NEJMoa2314598）
【まとめ】
異なるタイプのBCI技術の使用事例が示されており，技術の多様性と進化が分かります．BCI技術が個々の患者さんのニーズや疾患の進行度に応じてさまざまな形で適応可能であることが示されたことになります．一方で，BCI技術には神経変性の大脳への波及という時間的な限界があることも示されました．しかし最初のインタビューが示すように，一定期間と言えども，患者さんが「自分らしさ」を取り戻し，家族や友人とコミュニケーションできる意義は極めて大きく，本邦でもBCI技術の実用化が進むことを強く期待したいと思います．
【論文１．患者と家族へのインタビュー】
米国のALS患者さんとその家族がBCI技術を利用してコミュニケーションを回復する様子をインタビューとして聞くことができます．会話困難になった患者さんがBCI技術により取り戻した声を聞くことができます（むしろリスニングしやすいです）．https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMp2407613）
ご本人にとって言葉を失い，家族，とくに娘とのつながりを失うことが最も辛いことでした．孤立がストレスを増大させ，多くの問題を悪化させました．言語の喪失がALSの最も残酷な側面のひとつであると述べています．しかし再び自分の声でコミュニケーションを取れるようになり，日常生活が大きく改善しました．「自分らしさを取り戻し，家族や友人との深い会話ができるようになった．再び娘の父親になれたことに感謝している」と述べておられます．
Restoring Lost Speech: ITT Episode 36. N Engl J Med. 2024 Aug 15;391(7):e13.（doi.org/10.1056/NEJMp2407613）
【論文２．短期間に極めて高い精度で脳波から音声出力するBCI技術】
上記の患者さんが使用したBCI技術「音声ニューロプロステーシス（prosthesis：人工器官）」に関するカリフォルニア大学デービス校の研究です．患者の脳活動をリアルタイムで解読し，それをテキストに変換して音声出力する技術です．具体的には，患者の話そうとする意思を左中心前回に埋め込まれた256個の電極を介して脳波から解読し，これを使用して音声として出力します（図1, 2）．以前，録音した患者の声を使ってかつての声のように発音することができます．移植のわずか25日後に99.6％の精度で音声に変換することができました．12万5000語の語彙を使用しても90.2％の精度を達成し，最終的には97.5％の精度で約8ヶ月間使用されました．この技術は，ALS患者のコミュニケーションを大きく改善し，日常生活での使用が可能であることが示されました．
Card NS, et al. An Accurate and Rapidly Calibrating Speech Neuroprosthesis. N Engl J Med. 2024 Aug 15;391(7):609-618.（doi.org/10.1056/NEJMoa2314132）
【論文３．６年間の長期使用が可能であったBCI技術】
研究に参加した時点で58歳のオランダのALS患者に対する埋め込み型BCIの長期経過を追跡した研究です．前述のBCI技術とは異なる方法で，脳の電気活動を利用してマウスクリックのようなコマンドを生成し，文字の選択や介護者の呼び出しなどを行う技術です．BCI技術の使用頻度は視線入力装置がうまく使えなくなったり，瞬目ができなくなってから増加し，日常生活で使用されました．導入の6年後から徐々に使用が減少しました．最終的にBCIの制御の正確性が低下した7年目で使用は終了しました（図3）．その時点では大脳の神経信号の振幅が減少し，頭部CTでは進行性の萎縮を認めました．つまりBCI技術の使用には限界があることが明らかになりました．
Vansteensel MJ, et al. Longevity of a Brain-Computer Interface for Amyotrophic Lateral Sclerosis. N Engl J Med. 2024 Aug 15;391(7):619-626.（doi.org/10.1056/NEJMoa2314598）
【まとめ】
異なるタイプのBCI技術の使用事例が示されており，技術の多様性と進化が分かります．BCI技術が個々の患者さんのニーズや疾患の進行度に応じてさまざまな形で適応可能であることが示されたことになります．一方で，BCI技術には神経変性の大脳への波及という時間的な限界があることも示されました．しかし最初のインタビューが示すように，一定期間と言えども，患者さんが「自分らしさ」を取り戻し，家族や友人とコミュニケーションできる意義は極めて大きく，本邦でもBCI技術の実用化が進むことを強く期待したいと思います．
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