ウォークアゲインプロジェクト

ウォーク・アゲイン・プロジェクトは、ミゲル・ニコレリスが率いる国際的な非営利コンソーシアムで、デューク大学とIINN/ELSのパートナーシップにより2009年に設立されました。研究者が集まり、脊髄損傷の神経リハビリテーション治療法を見つけています。^{[1] [2] [3]このプロジェクトは、} EEGを使用した非侵襲的バージョンを含む脳マシンインターフェースの開発と使用の先駆者となりました。^{[4 ] [5]}

デューク大学に勤務するブラジルの神経科学者ニコレリスは、2006年から研究室でBMIの使用を提案していたが^[6] 、この分野を研究し始めたのは1999年だった。^{[7] [a]}彼は、2008年に科学者のジョン・チャピン^{[15]とともに、ゴードン・チェンとともに、}ノースカロライナの類人猿が京都のロボットを操作するという初の大陸BMIをテストする実験で、 BMIの実現可能性を実証した。これはウォーク・アゲイン・プロジェクトの先駆けとなった。^{[16]ニコレリスは、2000年に}ネイチャー誌の論文で、類人猿の脳信号をコンピューターが解読してロボットアームを動かす可能性をすでに実証していた。^{[17] [18]}このプロジェクトは2009年に始まり、^{[19] [3]}米国、スイス、ドイツ、ブラジルの機関が協力して取り組んでいる。^{[20] [21]}

2011年に発表された最初のステップの一つでは、プロジェクトチームはサルに機械の腕を操作させ、この道具から触覚情報を受け取らせた。^{[22] [23] [24]}仮想世界でもそうであり、チームの研究は「科学界に重要な進歩」として歓迎されたと、Veja誌は伝えている。^[25]その年、ニコレリスは著書「境界を超えて」の中で、FIFAワールドカップの開幕戦のキックオフを患者にさせる計画について述べている。^[20]このプロジェクトは当時3,300万レアル（2013年時点で15,305,489.56米ドル）の予算がかけられ、^[26] Finepが資金を提供した。^[19]

2012年、 2014年FIFAワールドカップ用のBRA-サントス・デュモン外骨格を作成する過程で、^[b]プロジェクトチームは1847個のニューロンを同時に記録しましたが、これはそれまで前例のないことでした。^{[28] [29]}次の研究プロジェクトでは、マウスが赤外線から触覚情報を感知できることを、BMI通信の新しい形の可能性として検討しました。^{[30] [31]}翌年、プロジェクトはブラジルで外骨格をテストする許可を受け、^[32]障害児支援協会 [pt]のボランティアが2013年11月初旬から機器をテストしました。^{[33] [34]}

プロジェクトのためにブラジルに戻ったニコレリスは、患者たちが運動能力を取り戻すための手術を望んでいないことを知った。このため、ニコレリスのチームは患者を慢性的に助けることができる非侵襲的技術を開発することになり、ニコレリスによれば「脊​​髄損傷の研究と治療の何十年にもわたって行われたことがなかった」という。^[35]

2013年、プロジェクトチームは、2匹のアカゲザルに思考のみを使って2本の仮想アームを制御させることに成功したことを明らかにした。この研究はScience Translational Medicineに掲載された。^{[36] [37]} 2014年3月、2つの外骨格はすでにブラジルに到着していた。^[38]

FIFAとの最初のコンタクトは2012年に行われたが、患者が車椅子から立ち上がってピッチを25メートル横断することになる開会式キックオフの計画は、FIFAによって断念された。ニコレリスは2014年3月から時間制限を認識していた。結局、2014年FIFAワールドカップ開会式で患者のジュリアーノ・アウベス・ピントが行ったデモンストレーションは、世界ネットワークでわずか3秒に短縮され、物議を醸した。^{[39] [40] [41]}

ワールドカップのために150～156人から構成されたウォークアゲインチームは、映像制作については何もコントロールできなかったが、プロジェクトの残りの部分はうまく遂行された。^{[42] [43] [19]}「MITテクノロジーレビュー」は、2014年のテクノロジーにおける「主な失敗」の1つとして外骨格を挙げたが、ニコレリスはこれに反論し、「ザ・ヴァージ」は彼を「2014年の世界的著名人50人の1人」と紹介した。^{[44] [45]}

2016年3月3日、研究チームは類人猿にBMIを使用し、思考のみで車椅子を動かすことができることを実証した。^[46]同年8月11日、新たな研究がScientific Reportsに掲載された。脊髄損傷により下肢の運動能力を全て失った下半身麻痺患者8名が、仮想現実、ロボット、外骨格を使った12か月の訓練の後、部分的な神経学的回復を経験した。^{[7] [47] [48]}

上記の実験には男性6名と女性2名が参加し、4例で患者は「部分麻痺」となり、10年以上麻痺していた32歳の女性は13か月後には支えがあれば歩けるようになった。女性2名のうち1名は体外と体の感覚が回復し妊娠することができ、男性の中には性的能力を取り戻した者もいた。患者らは治療によって生活の質が向上したと報告している。^{[49] [50]}

研究者たちは、脊髄の損傷により脳が体の他の部分と通信できなくなっていたはずなので、この改善に驚いた。ニコレリスは、画像検査による証拠はまだないが、トレーニングへの没頭と精神集中が脳の可塑性を刺激し、脳が残った神経を通じて情報を伝達するようになるのではないかと理論づけた。^[29]

2018年にPLOS Oneに掲載された記事では、このプロジェクトにより、28か月にわたるBMIのトレーニングにより、7人の完全対麻痺患者が部分的対麻痺になったことが実証された。^{[4] [51] 2019年に}Scientific Reportsに掲載された研究では、3人の対麻痺患者が「脳筋肉インターフェース」をテストした。これは、脚に小さな電荷を充電することで外骨格なしで移動できるようにするものだった。^{[4] [52] [53] [2]} 2021年5月1日にScientific Reportsに発表された研究では、慢性対麻痺を患う2人の患者が、非侵襲的技術の助けを借りて、自分の体重の70%で歩くことに加えて、4580歩を歩くことができることが示された。^{[1] [53 ]}

2022年に発表された研究では、非侵襲性BMIの使用は、同じ技術を持たないロボットに患者を乗せるよりも優れた臨床効果があることが実証された。^{[54] [4]} 2023年から2024年にかけて、ニコレリスは2人の元教え子が設立したNeuralink社を批判し始めた。彼は会社の仕組みについて倫理的な懸念を表明し、ニコレリスのチームが過去20年間にすでに行っていたタイプの研究を新しいものとして宣伝する方法を批判した。^{[55] [35] [56] [4]}また、2023年にニコレリスは、10億人の神経疾患や精神疾患の治療にBMIに基づく低コストのソリューションをもたらすことを目指したニコレリス先端脳研究所の設立を発表した。最初のハブは、2024年3月に発表されたように、IRCCSサンラッファエーレ病院とヴィタサルーテサンラッファエーレ大学と共同で開発され、イタリアのミラノに設立される予定です。 ^{[57] [58] [59]}

「Walking Again」とは関係ありませんが、2015年7月9日に、 Brainetのコンセプトに基づいた脳と脳の相互作用を実証する2つの研究がScientific Reportsに掲載されました。^{[60] [61] [62]}

2010年、ニコレリスは国立衛生研究所から250万ドルの賞金を受賞し、この賞を受賞した最初のブラジル人となった。^[63] BMIでの研究により、ニコレリスは2016年に新興技術部門でダニエル・E・ノーブル賞を受賞した。 ^[64]

2019年に、このプロジェクトを担当した研究室は、同グループによる20年間の科学論文をまとめた2巻本を出版し、無料でダウンロードできる。^[65]

• 脳・マシン・インターフェース研究20年。ニコレリス研究室シリーズ。第1巻。2019年。452ページ。
• 脳・マシン・インターフェース研究20年。ニコレリス研究室シリーズ。第2巻。2019年。436ページ。

• 脳とコンピューターのインターフェース
• 脳と脳のインターフェース
• 脊髄損傷研究
• 脊髄損傷のリハビリテーション

• 「ウォークアゲインプロジェクト」。
• 「ミゲル・ニコレリス博士の研究室」。
• ニコレリス、ミゲル (2012 年 4 月)、「思考でロボットをコントロールする猿。いや、本当だ。」、Ted Talk
• ニコレリス、ミゲル (2014 年 10 月)、「脳から脳へのコミュニケーションが実現しました。その方法」、Ted Talk
• 「AASDAP - アポイオ ア ペスキーザのアルベルト サントス デュモン協会」。www.aasdap.org.br (ブラジル系ポルトガル語)。