INBRAINは、精密でリアルタイムの神経調節を通じて神経疾患を解読し治療するため、グラフェンを用いた脳コンピュータインターフェースの開拓に取り組んでいます。
同社の取り組みは、患者一人ひとりに固有の神経パターンを学習することで治療を個別化し、適応的な回路レベルの介入を可能にします。
長期的な目標は、診断、治療および予測医療を変革するため、脳信号の基準マップである「ヒト神経電気地図（Human Neuroelectrome）」の初の構築です。
1990年代初頭にヒトゲノム計画が始動した際、その使命は大胆かつ前例のないものでした。すなわち、ヒトDNAの全配列を解読し、個別化医療の基盤を築くことです。その後の数十年間で、ゲノム科学は疾患に対する理解に革命をもたらし、創薬における新たなフロンティアを切り開き、個別化されたケアの時代の到来を後押ししてきました。
現在、私たちは遺伝子ではなく神経系において、新たなフロンティアの端に立っています。
INBRAIN Neuroelectronicsでは、脳の電気信号の言語を解読することが、ゲノム解析に対するシーケンシング技術と同じくらい神経科学を大きく変えると確信しています。ニューロンが電気パルス、パターンおよび周波数を通じてどのように通信しているかを理解することは、最も治療が難しい神経疾患および精神疾患のいくつかを治療する鍵を握っています。私たちの取り組みは、単により優れたインプラントや治療法を開発することにとどまりません。精度、安全性、個別化をもって脳関連の活動を把握し調節する、新たな種類の医療プラットフォームを構築することです。
Young Scientists Community（若手科学者コミュニティ）とは何ですか？
脳の符号言語を理解する
ヒトの脳には860億個を超えるニューロンが存在し、それぞれが電気信号と化学信号の組み合わせを通じて通信しており、記憶や感情から運動や思考に至るまであらゆるものを形成しています。しかし、画像診断や薬理学における目覚ましい科学的・技術的進歩にもかかわらず、この神経の符号の詳細な地図や、リアルタイムでそれと相互作用する能力は依然として不足しています。
これは、今日の神経疾患の治療における根本的な限界の一つです。現在の治療介入は、神経回路における根底にある電気的機能障害を解消するのではなく、主に症状を標的としています。薬剤は不正確で効果の発現が遅く、副作用も多く見られます。現在の脳刺激装置でさえ、主に固定されたプログラムで動作しており、個別化や適応性は限られています。
欠けているのは、脳の回路がどのように振る舞い、時間とともにどのように変化するかについての、高解像度で動的な理解です。これは、それらを修復しようとする場合に不可欠な知見です。
新たなインターフェース：グラフェンとAIを活用した自律的神経調節
ここでINBRAINが登場します。私たちは、炭素の原子一層分の厚さを持ち、極めて柔軟で生体適合性があり、導電性にも優れたグラフェンを用いて、世界で最も先進的な脳コンピュータインターフェース（BCI）プラットフォームを構築しています。超薄型グラフェン電極は、比類のない空間的・時間的解像度で神経活動を解読し調節することができ、高い柔軟性と信号品質の最大化を実現します。
ハードウェアは物語の半分にすぎません。私たちのプラットフォームは、患者一人ひとりに固有の神経パターンから学習し、リアルタイムのフィードバックに基づいて調節プロトコルを適応させるAIアルゴリズムによって駆動しています。これにより、治療を行うと同時に、患者の状態やニーズとともに進化する、クローズドループの自律システムが実現します。
ゲノム解析によって医療が集団レベルの前提から個別化されたケアへと移行できたように、私たちの目標は、脳自身のリズムに応答する適応的な回路レベルの調節を可能にすることです。私たちは、症状を治療することから、それらを生み出す回路を標的とすることへと移行しつつあります。
世界経済フォーラムは、医療制度の改善に向けてどのような取り組みを行っていますか？
Centre for Health and Healthcare（保健医療センター）は、アクセス、公平性、レジリエンス、準備態勢を含め、世界各国の保健医療制度が直面する課題を理解するため、リーダーたちをつないでいます。
信頼に基づく対話と官民連携を通じて、同センターはパートナーが共通の優先事項に沿って足並みをそろえ、健康成果を向上させるための集団的行動を推進できるよう支援しています。
画一的な治療から個別化された神経医療へ
例えばパーキンソン病を考えてみましょう。脳深部刺激療法は多くの患者にとって画期的な治療法となってきましたが、現在のシステムは脳の言語の複雑さを理解できず、それに適応することもできません。INBRAINは、複数の症状を解読し、リアルタイムの神経信号に基づいて治療を微調整します。これにより、必要な時に必要な場所へ刺激を届けることができます。
私たちは、てんかん、脳卒中後のリハビリテーション、リウマチ性関節炎など、他の神経関連疾患にも同じ原理を適用しています。いずれの場合も、目標は同じです。すなわち、患者の神経系の機能的な地図を構築し、機能不全を起こしている回路を特定し、個人に合わせて精密に調整された調節を提供することです。
これは、遺伝子ではなくニューロンに適用される精密医療です。
最初の神経基準マップの構築
このビジョンを真に拡大するには、基準となる枠組みが必要です。ヒトゲノム計画がDNAの普遍的な地図を作成したように、INBRAINは、さまざまな患者や疾患由来の神経信号と症状について、解読・集約された基準マップである「ヒト神経電気地図（Human Neuroelectrome）」の基礎を築いています。
高解像度の脳の解読データを時間をかけて分析することで、年齢層、疾患の段階および治療反応にわたって、健康な神経回路と疾患のある神経回路がどのようなものかを定義し始めることができます。これにより、より早期の診断、標的を絞った介入、そして症状が現れる前の予測療法が可能になります。
これは野心的な目標ですが、必要かつ実現可能であると私たちは考えています。脳はブラックボックスではなく、システムです。そして、あらゆるシステムと同様に、適切なツールがあれば、理解し、解読し、治療することができます。
プラットフォームとしての神経医療
私たちは、先端材料、AI、小型化された電子工学という、複数の技術革命の交差点に立っています。初めて、長期使用に十分な安全性を備え、治療を個別化するのに十分な知性を持ち、医薬品に匹敵するほど精密な神経インターフェースを構築するためのツールを手にしています。
INBRAINでは、神経調節がプラットフォームとなる未来を描いています。ソフトウェアのようにプログラム可能で、ゲノム解析のように個別化され、全身性の副作用を伴わずに幅広い疾患を治療する可能性を秘めた未来です。その応用は疾患の枠を超え、感覚の拡張や脳卒中からの回復から、メンタルヘルス、加齢、さらには感覚の拡張にまで及びます。
しかし、この未来を切り拓くには、イノベーションだけでは不十分です。信頼、協力、そして責任ある開発への取り組みが必要です。
次のヒトのプロジェクト
脳の電気信号の言語を解読することは、単なる科学的野心にとどまらず、社会的な責務です。神経疾患および精神疾患は現在、世界の主要な障害原因の一つとなっていますが、治療におけるイノベーションは大きく遅れています。これを変えるためには、精密医療の基盤を再考する必要があります。分子から出発するのではなく、脳本来の言語である信号から出発しなければなりません。
ヒトの健康における次の飛躍は、症状を治療することからではなく、それを引き起こす回路を理解することから生まれるでしょう。
