脳-コンピュータ・インターフェースを用いた四肢麻痺の人による市販車両の制御

要旨: 脳—コンピュータ・インタフェース（BCI）は、脳から神経信号を直接読み取り、運動の計画と実行を推定します。しかし、この技術の実装は主として実験室環境に限られており、現実世界での応用はほとんどありません。私たちは、シミュレーション環境と実世界環境の両方で車両を運転するためのBCIシステムを開発しました。後部頭頂皮質（PPC）および運動皮質（MC）の手のノブ領域に、細胞内皮質（intracortical）のBCI電極を埋め込まれた四肢麻痺（テトラプレジア）の当事者が、運動機能が保たれている参加者と少なくとも同等の速さと精度で反応することを示します。このBCI参加者はカリフォルニア在住であり、ミシガン州のフォード・マスタング Mach-E 車両を遠隔操作で運転することもできました。遠隔運転の課題は、閉鎖型の都市テスト施設内における、速度と操舵のためのカーソル移動制御、およびあらかじめ定められた障害物コースを通じた運転に依拠していました。これら2つの課題は、BCI制御による走行における安全性と実現可能性を考慮したプロoトタイプ（proof-of-concept）として機能します。最終的なBCIシステムでは、完全停止のためのクリック制御が追加され、その結果、交通のある仮想タウンを用いたシミュレーテッド・タウン走行において、運動機能が保たれている対照群と同等の熟達度で、両手によるカーソルとクリックの制御を可能にしました。この種として初めての、埋め込み型BCIの適用は、BCIの多用途性と革新的な可能性を示すだけでなく、壊滅的な神経学的損傷に苦しむ人々の自立した移動性を改善する、命を変える解決策の開発に向けた有望な未来も照らし出しています。