回復は不可能だと思われていませんか？一度損傷した神経は元に戻らない、特に慢性期に入った脊髄損傷患者さんの機能回復は難しいというのが、これまでの常識でした。しかし、もしその「常識」を覆す技術が登場したとしたらどうでしょう。この記事では、脳が持つ「学習する力」を最大限に引き出し、失われたはずの運動機能を取り戻す、画期的な治療法の最前線をご紹介します。ゲーム感覚の楽しいリハビリと最先端の医療機器が融合したとき、私たちの身体には何が起こるのでしょうか。
2025年5月21日付の科学誌『Nature』に掲載されたオープンアクセスの研究で、テキサス大学ダラス校のマイケル・P・キルガード博士（Dr. Michael P. Kilgard）らは、脊髄損傷（SCI）治療における大きな進歩を報告しました。この論文は、「Closed-Loop Vagus Nerve Stimulation Aids Recovery from Spinal Cord Injury（閉ループ迷走神経刺激は脊髄損傷からの回復を助ける）」と題され、これまで有意義な機能回復は望めないとされてきた慢性期の不全頸髄損傷患者さんを対象とした、世界初の臨床試験について述べています。この研究では、小型化された閉ループ迷走神経刺激装置と、個人に合わせてゲーム感覚で楽しめるリハビリテーションが組み合わされました。
回復の天井を打ち破る：慢性期脊髄損傷の可能性を再考する
脊髄損傷後の回復のほとんどは、受傷後1年以内に起こります。それを過ぎると、従来のリハビリテーションでは効果が頭打ちになる傾向があり、この現象は「神経学的プラトー」として知られています。本研究は、この定説に挑戦するものです。適切にタイミングを合わせた標的ニューロモジュレーションを、成果に連動したリハビリテーションと組み合わせることで、受傷から何年も経過した後でさえも機能改善を引き出せることを実証しました。
この治療法は、単に身体的な課題を繰り返すのではなく、正確な神経フィードバックを活用して成功した運動を強化します。その目的は、単に動きを取り戻すことだけでなく、神経系そのものを再び活性化させ、再教育することにあります。
科学的基礎：シナプス適格性とニューロモジュレーション
この治療法の中核には、「シナプス適格性トレース」という原理があります。これは、活動中のシナプスが神経修飾物質の放出を伴うことで選択的に強化される、ごく短い生物学的な時間窓のことです。今回の研究では、患者さんによる運動の成功が迷走神経への短い電気刺激の引き金となり、その結果、重要な神経修飾物質の放出が誘導されました。
・アセチルコリン – 注意力を高め、運動経路を強化します。
・ノルエピネフリン – シナプスの応答性と学習能力を高めます。
・セロトニン – 運動出力を調整し、ネットワークの安定性を向上させます。
この神経伝達物質の放出を課題の実行と正確に同期させることで、治療法はその課題を担う運動回路において、標的を定めた長期増強を促進します。これは本質的に、正しい運動に対して脳と脊髄に「ご褒美」を与え、適切な神経経路を強化するようなものです。
臨床試験：センサー駆動型の個別化治療プラットフォーム
この試験には、慢性期の不全頸髄損傷を持つ19名の参加者（21～65歳）が登録されました（ClinicalTrials.gov: NCT04288245）。各参加者は小型CLV装置の外科的埋め込み手術を受け、その後、高強度で課題指向型のリハビリテーションを36セッション受けました。
リハビリテーションは、以下の機能を持つモーションセンサーを備えた、ゲーム感覚のデジタルプラットフォームを介して行われました。
・成功した運動を検知する
・リアルタイムで迷走神経刺激を誘発する
・成果に基づいて課題の難易度を自動調整する
参加者はランダムに2つのグループに分けられました。
・一方のグループは、全セッションで有効な刺激を受けました。
・もう一方のグループは、最初の18セッションでは偽（シャム）刺激を受け、後半の18セッションで有効なCLVを受けました。
このデザインにより、治療介入への短期的な曝露と長期的な曝露の効果を直接比較することが可能になりました。
測定可能で有意義な運動機能の向上
結果は頑健で、統計的に有意であり、機能的にも意義のあるものでした。全期間にわたってCLV治療を受けた患者さんは、短期間の曝露だった患者さんよりも大きな改善を示しました。
・ピンチ力（つまむ力）は 393% 増加
・手首のトルクは 152% 上昇
・GRASSPスコア（運動機能評価）は 4.1 ± 1.5 ポイント増加 (p = 0.01)
・Jebsen-Taylor手機能検査は 7.5 ポイント改善 (p = 0.03)
・SCIM-III腕・手自立度スコアは 1.3 ポイント改善 (p = 0.04)
運動機能が不完全に残存している損傷（AIS CまたはD）の参加者が最も強く反応しました。しかし、運動機能が完全に失われたと分類される患者さん（AIS B）でさえも数名が機能改善を経験しました。このことは、「完全損傷」と分類された症例でも構造的な温存が存在する可能性があり、正確な刺激によってその機能にアクセスできることを示唆しています。
安全性と将来の拡張性：自律的な神経リハビリテーションに向けて
合計760セッション、370万回以上の刺激パルスにわたり、重篤または予期せぬ有害事象は報告されませんでした。重要なことに、自律神経異常反射、心血管系の合併症、またはデバイス関連の問題を経験した参加者はおらず、これはSCI患者集団にとって極めて重要な安全性のマイルストーンです。
特に有望な成果として、ウェアラブルセンサーによって駆動される自動刺激アルゴリズムが、セラピストによる刺激よりもタイミングの正確さで優れていたことが挙げられます。これは、このプラットフォームが将来的に以下のようなシステムへと進化しうることを示唆しています。
・完全に自動化されたリハビリテーションシステム
・ウェアラブルで遠隔監視が可能
・AIによる個別化
・そして将来的には、規制当局の承認とさらなる試験を経て、在宅での使用にも応用される可能性
研究者らは、在宅での応用はまだ実現していないものの、この臨床試験がデジタルで拡張性があり、患者中心の神経リハビリテーションの基盤を築くものであると強調しています。
SCIを超えて：より広範な神経学的回復のためのモジュラープラットフォーム
この研究は、同チームが以前に行った脳卒中リハビリテーションの研究に基づいています。そちらでは、迷走神経刺激（VNS）を強化した治療法がすでに米国食品医薬品局（FDA）の承認を受けています。今回のCLVアプローチは、以下のような疾患に対しても新たな可能性を開きます。
・外傷性脳損傷
・末梢神経の修復
・運動ニューロン疾患（例：筋萎縮性側索硬化症）
・加齢に伴う運動機能の低下
今後の方向性としては、以下が含まれます。
・神経修飾物質の関与を追跡するバイオマーカーの開発
・個々の生理機能に基づいた刺激プロトコールの最適化
・システムを新しい筋群（例：母指対立運動）へ拡張すること
・より多様な集団を対象とした、大規模な多施設共同試験へのスケールアップ
結論：脊髄損傷リハビリテーションの新たなパラダイム
キルガード博士のチームは、分子神経科学、デジタルインターフェース、そして行動療法を統合することで、神経リハビリテーションの可能性を再定義しました。彼らのアプローチは、患者が動くのを助けるだけでなく、従来のリハビリの限界とされた期間をはるかに超えて、神経系が「動き方を学習する能力」そのものを取り戻させます。
そのメッセージはシンプルですが、奥深いものです。適切な信号が、適切な瞬間に届けられれば、慢性的に損傷した脊髄でさえも機能を取り戻すことができるのです。
