切断患者の「幻肢」の存在は長年謎に包まれており、世界中の科学者の注目を集めていた。かつては、それは失われた手足を悼む心理的な現象であると考えられていました。しかし、時間の経過とともに、患者の脳活動を測定することによって作成された切断された手のマップは、体のこの部分を失っていない人々のマップと非常によく似ていることが判明しました。さらに、いくつかの研究では、切断された手の「動き」が切断患者の脳活動を引き起こすことを示しています。

幻肢痛の謎を解明する

では、これらすべてを利用して、切断された手足の動きに反応して動く義肢を作成したらどうなるでしょうか?この質問は、インスティテュート・デ・システムズ・アンド・ロボット工学研究所、エクス・マルセイユ大学、および地域医療・身体再装備研究所のフランスの科学者チームによって尋ねられました。その答えは、幻肢の動きに合わせて動くプロテーゼでした。そのため、最近『 Frontiers in Bioengineering and Biotechnology』に掲載された研究で説明されているように、患者は手術や事前の訓練を受ける必要がありません。

クレジット: E. Montalivet 2018。

幻肢が幻でなくなるとき

切断患者の約 75% は、幻肢を「動かす」能力を持っています。これらの動きは、切断前に関節に接続されていなかった断端の筋肉に生じた収縮によって引き起こされます。この結果は、 一部のプロテーゼを配置するために実行される外科的再接続の結果と似ていますが、この場合は手術を行わずに自然に起こります。

このため、これらのフランスの研究者は、幻肢の動きによって生成される筋肉の活動を認識し、それを義足で再現するアルゴリズムを設計することになりました。現在、彼らは経上腕切断術を受けた2人の患者に対して検査を実施しており、このビデオでわかるように、結果は非常に有望なものとなっています。いずれの場合も、プロテーゼは断端に配置されず、むしろその近くに配置されました。それでも、数分間装置に慣れるだけで、患者は自由に物体をつかんだり放したりできるようになりました。

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この研究は主に 2 つの理由で非常に前向きです。一方で、それは、はるかに使いやすい新しいタイプのプロテーゼの実装を意味するかもしれません。多くの場合、トレーニングが必要なトレーニングは患者を激怒させる結果となり、患者はイライラして習得する前に諦めてしまう可能性があります。一方で、この結果は、幻肢の出現には神経学的説明があり、フランスの研究者らと同じくらい興味深く有益な応用を達成するために、より徹底的に研究されるべきであると保証する残りの科学者を支持するものである。を入手することができました。

参考資料一覧

  1. https://www.nature.com/articles/ncomms2571
  2. https://webcast.in2p3.fr/video/video-d experience-une-prothese-de-bras-qui-decode-les-mouvements-du-membre-fantome
  3. http://dx.doi.org/10.3389/fbioe.2018.00164

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