---------------------------------- 第５７回 -----------------------------------

演者：西村幸男氏（自然科学研究機構・生理学研究所）

題目：人工神経接続による運動機能再建

概要：脊髄損傷や脳梗塞などの神経損傷による四肢麻痺患者の願いは、“失った機能を取り戻したい”、それに尽きる。すなわち、自分の意思で自分の身体を思い通りに動かし、自分が何をしたかを感じ取れるように戻りたいのである。神経損傷による運動・体性感覚機能の消失は、大脳皮質と脊髄間を結ぶ神経経路が切断されてしまうことに起因するが、損傷の上位及び下位に位置する神経構造はその機能を失っているわけではない。本セミナーでは、神経損傷後に残存した神経構造同士を、損傷領域を跨いで人工的に神経接続する“人工神経接続”により、失った四肢の随意制御の機能再建に成功した例を紹介する。人工神経接続は随意制御可能な生体信号（脳活動や筋活動）を記録し、それをリアルタイムに電気刺激へ変換し、物理的に離れた神経構造を電気刺激する、すなわち神経活動依存的電気刺激である。このパラダイムを用いて、麻痺した上肢の随意運動制御、随意歩行機能の機能再建と機能再獲得による学習メカニズムについて議論する。

日時：２０１３年１２月１７日（火）１４：３０−１８：００

場所：京都大学医学研究科A棟１階A１０３室

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今回は稲場さんによる講師紹介．

西村「多くの方には初めてお目にかかりますが，実は外山先生に関してはワシントン大学でFetz教授からたくさんお話を伺ってきました」

西村さんの研究人生：中学陸上100mでは青森で1位，東北で2位という好成績を出し，高校では100mで10.8秒を記録，日本大学に100m走で入学，という異色ぶりに皆目を見張りました．

外山「一番速い神経科学者だ」

西村さんの50mの速さは15歳がピークで，その後，筋トレをやったが実らなかったので「脳をやらなければ」と思い至ったとのこと．

船橋「で，（脳研究の結果）速くなったんですか？」

西村「歳をとってしまいました（笑）」

その後，横浜国大の修士課程，千葉大の博士課程を経て生理研の伊佐さんのグループ，ワシントン大学のFetz教授，Perlmutter教授の下でartificial neural connectionに関連した優れた研究を行われ，現在生理研准教授．

研究の中心テーマはBMI（BCI）： Artificial cortico-spinal pathwayの確立．

西村「20本のelectrodesを手で入れます」

外山「神業だねえ」

西村「はい神業です（笑）．いまはもうできるかどうか」

西村「Hebbは実験もしないで（ヘブ仮説を）考えたわけですが」

西村さんはCM cellからspinal motor neuronへ人工脊髄路を通して人工刺激を加え，15msのdelayによる刺激ではfacilitationが生じることを示しヘブ仮説の検証をおこなわれました．また人工刺激のdelayを0.5msにした場合にdepressionが起こることを示されました．0.5msの場合はシナプス経路からの信号到着の前にmotor neuronを刺激することになります．

篠本「これはSTDPということですか」

西村「はい，STDPです」

外山「これはSakmannのいうところのSTDPとは違う」

西村「実は，Neuronの4名のレフェリーのうち2名からもそう言われて，STDPという主張を取り下げるように要求されました．でもタイトルにはspike time dependent plasticityという言葉を残しています」

外山「これはspike time dependent plasticityではあるが“STDP”とは違う，ということだ（笑）」

西村さんはECoGを使ったBMIでも，応用にとどまらず，神経科学として非常に興味深い成果を出しておられます．今後の発展は応用的にも科学的にも大変楽しみです