川人　日本におけるBMI研究は，多分野の協働によりこの10年ほどで飛躍的に進展し，いまや世界のトップレベルに位置付けられようとしています。2008年度に文部科学省が発足させた「脳科学研究戦略推進プログラム（以下，脳プロ）」（図1）でも，「日本の特長を活かしたBMIの統合的研究開発」をテーマに，神経科学，工学などさまざまな学問領域がかかわりながら，独自性のある技術の研究開発を進めています。

　そのようななか，最前線で実用化への試みを続けてきたのが臨床医学の研究室であり，特に慶大と阪大は，それぞれ異なるアプローチで日本のBMI研究をリードしてきました。そこでまずは，現在までの研究の進展について，ご紹介いただきたいと思います。

リハビリテーションに革新をもたらす非侵襲型BMI

川人　慶大では，BMIのリハビリテーション（以下，リハビリ）への応用を研究しておられます。

里宇　われわれは4年ほど前から，脳卒中の後遺症による上肢の片麻痺のリハビリに，非侵襲型のBMIを活用する研究を進めています（グラフ解説参照）。

　上肢の片麻痺は下肢に比べ非常に予後が悪く，回復するのはわずか15％程度です。特に筋電図がまったく出ないほど重度の麻痺の場合，これまで有効な治療法はほとんどなく，患者さんは健側の手のみで日常生活を送る努力をされていました。しかしBMIを使ったフィードバック訓練を行えば，かなり重い麻痺でも，筋電図が出る可能性がある。実際に日常生活で麻痺のある手の使用範囲が広がる方もおられ，私としては予想以上の進展だと考えています。

川人　慶大でBMIリハビリを受けた患者さんにお話を伺ったことがあります。手首が伸展するようになって，日常生活でもひとりでできることが増え，非常に積極的かつ明るくなれたと，本当に熱っぽく語っておられました。麻痺が治らないと言われ，鬱屈としていた日々から比べれば，劇的な変化ですね。

里宇　ええ。BMIリハビリ用の機器開発も，臨床である程度使えるレベルまで進みつつありますので，BMIを試したいと外来を訪れる方には，適応を見極めた上で10日間の入院でトレーニングを受けていただいています。

吉峰　BMIを使ったリハビリと，従来のリハビリとの一番の違いはどこにあるのでしょうか。

里宇　これまでは，セラピストが患者さんの手の状態をチェックしつつ，言葉や手のアシストにより運動のイメージを患者さんにフィードバックしてきました。しかし，BMIを使って脳波変化を実際に患者さんに見せたり，電動装具で麻痺手を他動的に動かすことで，脳でイメージした動きを実際に体験していただくことができ，よりダイレクトかつ客観的なフィードバックを行えます。また，セラピストの熟練度に依存しない，均質なフィードバック訓練が常に可能になることも，BMIの大きな特徴ではないでしょうか。

川人　"脳活動を可視化し，特定の神経領域を制御する"ニューロフィードバックは，BMIの核となる概念の一つです。里宇先生の研究は，それと既存のリハビリのフィードバック訓練とを非常にうまくマッチさせておられると感じます。

　こうした機能回復型BMIの概念を明確に打ち出している例は，世界的に見ても希少です。成功のポイントはどこにあるとお考えですか。

里宇　まず，複数あるリハビリ治療のレパートリーの一つとしてBMIを位置付け，治療適応の有無をきちんと評価した上で実施していることでしょうか。そうすると，BMIの長所をより生かした治療が可能となり，成果も上がりやすくなります。もしBMIの適応がない場合も，臨床の研究室ならではの強みを生かし，代償的手段も含めた他のリハビリ方法を提案できますので，それも結果的に，BMIの価値を維持することにつながっているように思います。

佐倉　「BMIが使えないなら他に手立てはない」ということにはならないのですね。

里宇　ええ，その通りです。

　もう一つは，装置が簡便であることです。使用するのは数チャンネルの脳波計とアンプ，パソコン，電動装具のみで，特別な機械やロボティクスを常時必要としないことも，臨床応用におけるアドバンテージだと考えています。

川人　装置の簡易性は，BMIの実用化において非常に大切な視点ですね。

里宇　そうですね。機能回復型BMIにとどまらず，牛場潤一先生（慶大理工学部）のグループと共同で行っている機能代償型BMIの研究（グラフ解説参照）でも，やはり装置が簡便で，どこでもパッと着けてすぐに動かせることを重視しています。特に機能代償型の場合，脳活動の計測装置を着けて過ごす時間が長くなりますし，使っているうちに脳の活動状態が変わるなど，テクニカルな問題点も多く出てきます。メンテナンスなどもしやすいよう，着脱が容易な装置を作ろうと検討しているところです。

実用化への期待が高まる低侵襲型BMI

川人　侵襲型のBMIについては，10年ほど前から米国で，脳に刺入するタイプの電極を使い活動電位や局所電場電位（LFP）を計測する研究が盛んになり，ベンチャー企業も参入するなど一時期，たいへんな勢いがありました。一方日本では阪大を中心に，脳を傷つけない皮質脳波電極を使った，低侵襲型BMIの研究が進められてきました。研究の発端と進展について，ご説明いただけますか。

吉峰　脳神経外科の診療現場では20年ほど前から，脳表に電極を置いて脳の電気刺激や脳波の計測などを行っていました。刺激する電極により運動が惹起される身体の部位が異なること，運動の種類により脳波が異なることも明らかになっており，私は加藤天美先生（現・近畿大教授）と，筋萎縮性側索硬化症（ALS）や脊髄損傷の患者さんが外部と連絡する手段として，この脳波を利用できないかと考えていたのです。

　しかし，ことはなかなか簡単には運ばず，実際に研究が進展したのは，ATRで脳情報の解読が可能になり（図2），本学との共同研究が始まったここ4－5年のことです。現在では脳波から数種類の運動内容を弁別できるようになり，この技術を用いてロボットアームをコントロールし，いくつかの運動をつなげて連続的な動作をさせられるまでになりました（グラフ解説参照）。

川人　米国で主流だった刺入電極は，脳が動くことで電極の位置が少しずつずれ，長期的な計測が困難になったり，炎症反応を起こしたりするデメリットが次第にわかってきました。一方皮質脳波は，安全かつ安定的な計測が長期に可能であることが，吉峰先生や，藤井直敬先生（理研脳科学総合研究センター）らの研究で明らかになってきています。

吉峰　10年前には，米国の研究は高嶺の花のように見えていましたが，今は低侵襲型BMIのほうが，かえって実用化に近い状態にあるように感じています。

　次の段階として臨床研究に一歩近づくため，ALSの患者さんを対象とした臨床研究の計画を進めています。厚生労働省からの支援も加わりましたので，当院の倫理委員会に研究許可を申請中です。また，装置を小型集積化して体内に完全に埋め込むワイヤレスのBMIシステムも開発中で，実用化に向け，多面的に動き出しています。

里宇　脳プロが始まってから現在までを振り返ると，基礎研究，開発研究のスタートダッシュは非常にうまくいったと思います。今後は阪大のように，臨床研究をサポートする枠組みを活用して，世界に示せるようなエビデンスを発信していくことが必要になりますね。

どこまで進む？日本発のBMI

川人　お話を伺ってきて，慶大や阪大をはじめとした臨床の研究室の積極的な参画が，日本のBMI研究の進展に大きく貢献したのだと，あらためて感じています。

佐倉　どちらの研究室も，現実のニーズを常に意識して研究目標を設定していることが，いろいろな技術の進展につながっているのではないでしょうか。

川人　患者さんの役に立つ」という視点がはっきりしていますよね。そうした視点を持って，実用性や安定性を重視して研究を進めた結果，10年のビハインドをはねのけ，BMIリハビリテーション，低侵襲BMIなどでリードをとることができた。それは誇れる成果ではないでしょうか。

　今後，この日本独自のBMIの技術をどのように展開していくか，お聞かせください。

里宇　まず，今ほぼ実用化しているBMIニューロフィードバックシステムを製品化して，普及させることですね。クリニックやデイケアといった日常臨床の場で，ネットワークを活用して脳情報をモニターしながらリハビリができるシステムを思い描いています。

川人　これまで日本では，せっかくの自国発の技術を製品化につなげるチャンスを生かせないことが多かったですから，ぜひともこの機に日本発信のBMI製品を生み出していただきたいですね。

里宇　そのほか，指の閉じ開きから一歩進んで，手を伸ばして物をつかんで移動するという，上肢の複合的な運動をアシストできるシステムも検討し始めています。熟練した作業療法士のように，患者さんの回復度合いに応じたフィードバックまでできるようになれば，非常に面白いと思います。簡単に達成できることではありませんが，基礎神経科学や工学領域の力をお借りしつつ，進めていきたいと考えています。

　また，BMIで培ってきたリハビリのノウハウを，再生医療や神経再生の分野に生かせないかと思案中です。「基礎研究から臨床に」という従来の流れとは逆に，基礎領域に臨床の成果を還元し，新たなテーマを提案していくことも，これからはぜひ手がけていきたいです。

吉峰　侵襲型のBMIは今後，侵襲性に見合うだけの性能と，使い勝手のよさをめざしていきたいと思っています。技術的な点から言うと，感覚情報を組み込んだ高度のBMIを作りたいですね。物を触ったときの感触まで脳に伝えることができれば，格段に精密で繊細な動作も可能になると思います。

川人　私自身はこれからの目標として，少ないチャンネルでの計測で，刺入電極と同等の精度の高いBMIを作りたいと考えています。

　既に昨年末には，本研究所と慶大との共同研究で，NIRSと頭皮脳波計測という可搬型かつ非侵襲・低拘束の装置を組み合わせ，高い計測精度を実現できる脳機能計測装置の開発に成功しています。また，自然科学研究機構生理学研究所のグループにより，これまで刺入電極でしか測れなかったLFPを皮質脳波から推定する試みも始まりつつあり，10－20年後には実現可能だと思います。

　こうした測定精度を高めるために必要となるのは，脳活動の大量かつ精密なデータベースの構築と，データ解析技術の開発です。これらについても着実に進めなければなりませんね。

里宇　データベースには，個人情報保護など倫理的課題や，取得したデータの帰属先などの議論もありますが，ぜひ研究開発の貴重な資料として，変容していく過程の脳情報を活用できるようにしていきたいです。

具体的な目標設定で，めざすところをひとつに

川人　昨今，異なる学問領域同士の融合や連携が，盛んに推進されています。しかし，それぞれにバックグラウンドが異なり，言葉や文化，価値観も違う学問領域が，本当に"融合"して成果を挙げている例は少なく，その点でBMI研究は貴重な成功例ではないかと考えています。

　中でも最も密接にかかわるのは医と工の二領域です。里宇先生は，理工学部と密に連携して成果につなげておられますが，連携をスムーズに進めるポイントはどこにあると思われますか。

里宇　まず，一緒にいる時間の長さではないでしょうか。オンタイム，オフタイムを問わず，和気あいあい一つのターゲットに向かい，医学で，あるいは工学で何ができるか，どこを妥協すべきか，ディスカッションし続ける関係ができている。それが非常に大きいと思います。

　もう一つは，エンジニアの方に臨床現場を体感してもらうことです。われわれは "エンジニアのクリニカルクラークシップ"を実施しており（図3），外来や病棟回診，患者さんの評価まで一緒に行います。そうすると，患者さんとコミュニケーションを重視する姿勢が身につき，自分たちが作ったものが目の前の患者さんでどう生かされるのか，皮膚感覚でわかるようになる。

　そういう経験からいうと，例えば医・工それぞれの修士課程や博士課程に，連携実習のプログラムやクラークシップなどを設けることができれば，異分野との連携を当たり前のことと考える若手研究者を育てることができるかもしれません。

川人　少し珍しいケースかもしれませんが，吉峰先生の研究室には工学部から医学部に入られた方が複数いらして，BMI研究でも活躍されていますね。

吉峰　平田雅之先生や，柳澤琢史先生ですね。二人とも，二つの領域の素養をうまく融合させ，奇跡的な能力を発揮しています。私も工学部で学んでおけばよかったと思います（笑）。異分野の連携においては，双方のマインドを互いに理解し合えることが肝心ですので，こうした人々が自分の能力を発揮しつつ，関係者間の橋渡しをしてくれると，大いに心強いです。

　とはいえ，一番重要なのは関係者全員が同じ目標に向かって「心をひとつにして」努力することだと痛感しています。その点慶大も，医学，工学が車の両輪となって，同じ「患者さんに役立つBMIの実用化」という方向へと走っているのが，本当に素晴らしいなと思います。

佐倉　私は文理融合・越境型の学際組織に所属していますが，これまでのさまざまな事例から，そうした複合的組織が成功するポイントが大きく分けて二つ，導き出されています。一つは「具体的，かつ共有できる目標の設定」です。そのために，どの分野からどんな人が加わったらよいかを考え，学生の教育もプロジェクトベースで行うことが大切です。そしてもう一つは，「複数の学問領域をうまくコーディネートできる存在がいること」。お二人のお話を伺うと，やはりこの二点がクリアされており，それがスムーズに研究開発が進んでいる要因の一つである気がしますね。

臨床応用，基礎研究，革新技術開発のバランスが大切

川人　BMI研究には「世の中にBMIを役立てる」という大命題がありますが，その下に集う神経科学の基礎研究者，工学技術者，臨床医が重きを置くところは「脳活動のメカニズムを解明したい」「画期的な情報システムを開発したい」「患者さんを助けたい」とそれぞれ異なっています。そこで大切なのは，三者のバランスが崩れて研究目的がゆがまないことです。各自がある程度"わがまま"に研究を楽しみつつも，他領域の研究も温かく長い目で見守ることが，おおもとの研究目的をかなえるために必要だと，脳プロの4年間で感じました。

里宇　われわれも，臨床応用を重視して研究を進めつつ，技術革新や基礎研究の新発見をいつも楽しみにしています。すぐには使えないものでも，いつか大きなブレイクスルーのきっかけになるかもしれないと思うと，ワクワクしてきます。

吉峰　医学の世界でもトランスレーショナルリサーチが盛んですが，目先の臨床応用にばかり重点を置いて基礎研究をおろそかにすると，革新的な進歩が望みにくくなります。両者がともに進展して初めて大きな成果につながると思いますので，臨床医としてはより基礎的で原理的な発見を期待しています。

　日本では，米国のように莫大な資金と人材を一点に集めて，という研究スタイルは難しいですが，脳プロでは脳情報の解読・制御を中核に，動物実験での実証とデータベースの構築，電極の開発，ロボットアームの開発など，領域の枠を超えた連携がバランスを保って実現され，成果を出している。そこにやりがいを感じます。

里宇　自分の持分には徹底して精一杯取り組みつつも，絶えず周りを見渡し，時にはぶつかり合いながらもそれぞれが最高の結果を出す。そういう気持ちでいれば，多分野連携の枠組みは非常に刺激的で，私にとっては楽しくて仕方ないですね。

川人　今後はBMIの臨床応用面が脚光を浴びていくと思いますが，これまでと同様，基礎研究，革新技術開発とバランスを保ちつつ，BMI研究の長期的な発展を見据えていけたらと願っています。

社会との接点を常に意識して

川人　新しい科学技術の発展の成否には，その技術を利用する社会との関係性をどう形作っていくかが大きくかかわってきます。BMIも，もちろん例外ではありません。BMIが社会の理解を得て，社会とともに進んでいくために，解決すべき課題は何でしょうか。

里宇　BMIには未知の部分が多いこともあり，これまでの蓄積がある技術と比べると，倫理的課題がクローズアップされやすい面がありますね。

佐倉　ええ。BMIは，技術の革新性の高さはもちろん，文化や価値規範の異なる背景を持ったたくさんの人がかかわっており，その内実も非常に多様です。既存の倫理指針だけでは対応しきれないため，BMIならではの視点を加味した，研究倫理の枠組みを作ることが必要だと感じています。その試みの一つとして，川人先生と共同でBMI倫理4原則の提案なども行っています。

川人　実際に問題になっているのは，どのようなことでしょうか。

佐倉　欧米などでは，BMIによって脳が変化してしまったら，人格はどう変わるのか，人格が変化してしまった場合，術前の同意の有効性はあるのかといった哲学的・観念的な議論が盛んなようです。

吉峰　従来型のリハビリや，もっと言えば読書，音楽など情操教育でも脳は変わっていくものですし，それらとの違いをどう考えていけばよいか，難しいところですね。

川人　BMIは「脳と直接情報を出入力する」技術ですから，神経回路の変化や新生の度合いも大きく，そのぶん，心や人格が変わることも必然的にあり得ると思います。従来にない大きなプラス面がある一方，自分自身や周囲が戸惑ってしまうような性格の変化が起こるリスクも，当然考えられるわけです。

　例えばニューロフィードバックの考え方を応用すると，脳を制御して，ある心の状態に呼応した活動パターンを部分的に引き起こせる可能性があります。これは精神疾患や神経疾患の治療に大いに役立つと考えられますが，言わばダイレクトに"心が変わる"治療でもあります。

　重要なのは，こうしたBMIの効用とリスクとを踏まえ，社会がどう考えるか。そして，社会の理解をどう得ていくか。その一点だと私は考えています。

佐倉　以前，吉峰先生の研究室が行った重症ALS患者さんへのアンケート調査にご協力させていただいたことがあります（図4）。介護やコミュニケーションにBMIを役立てられる場面は数多くあり，その技術の進展を待ち望んでいる人もたくさんいます。

　ですから，社会との接点を明確に意識し「この目的のために使う」「こうしたメリット，デメリットがある」といったこともきちんと示し，研究のアウトリーチにも常に気を配る。そうすることで，社会全体にポジティブに受け入れてもらえる可能性はぐっと高まると思います。

すべての人に福音をもたらすBMI研究を

吉峰　何十年か後には，BMIとロボティクスとのミックスで「あの音楽を聴きたい」「誰々に会いに行きたい」と何気なく考えただけで，ロボットが律儀に用を足してくれる世界がくるかもしれませんね。そういう世界を夢見る一方，人間がどこまで科学技術の恩恵を受けてよいのか，という問いも投げかけられている気がします。

佐倉　あらゆる科学技術には，光と影の両面があり，BMIのようにインパクトが大きい技術ほど，使い方によっては影の部分も大きくなる可能性を秘めているものです。今後BMIの応用範囲は拡大していくと思いますが，社会と研究開発者双方が歩調を合わせ，BMIの"光"の面をどのように広く大きくしていくかが，大切になると思います。

里宇　社会のニーズに応えつつ，こちらからもレスポンスを返すことで，相互作用で新たな価値観を創出していければよいですね。

川人　BMIは，たくさんの人のかかわりで成り立っている研究です。そのかかわりを社会全体にまで広げ，研究者，BMI利用者，すべての人に福音をもたらすことができるよう，研究を育てていきたいですね。本日はありがとうございました。

 

（了）

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