🇺🇸 Samuel Skotnikov

テキサス州Highland VillageのSamuel Skotnikovは、近隣のFlower MoundにあるMarcus High Schoolの生徒だった。2人の友人、Chanyoung KimとEeshaan Prashanthとともに、抽象的ではなく個人的な問題の解決に乗り出した。親密なグループの4人目のメンバーであるクラスメートのAidenは、切断後に義足を装着しており、日常の歩行が装具の限界との闘いであることを彼らに打ち明けていた。

整った教科書的なプロジェクトを選ぶ代わりに、チームはAidenのためにより良い義足を作ることを決めた。まず、既存の義足での実際の歩き方を測定し、隠れたコストを発見した。装具の硬さが切断された脚の残存部分に、健常な脚よりもはるかに大きな負担を強いており、このアンバランスが一歩一歩を必要以上に疲れさせていた。この洞察が、その後のすべてを方向づけた。

彼らがNeuroFlexと名付けた解決策は、機械的な推測ではなく装着者自身の意図によって制御される脳制御義足だった。EEGヘッドバンドが脳の電気信号を読み取り、装着者がどのように動きたいかを解釈し、その動きをリアルタイムでサポートするよう義肢のモーターに指示する。重要なのは、このシステムが非侵襲的で、手術や埋め込みを必要としないため、多くの脳制御技術よりもはるかにアクセスしやすいことだ。

チームがAidenでプロトタイプをテストしたとき、NeuroFlexは彼の意図した動きを約98パーセントの精度で正しく識別した。高校生が作った装置としては驚くべき精度だ。この工学は信号処理から機械設計まで、複数の分野を同時に融合させたもので、その成果は、脳制御義肢が潤沢な資金を持つ研究室の独占的な産物である必要はないという実用的な証明となった。

2025年5月、第75回Regeneron International Science and Engineering Fairで、Skotnikov、Kim、Prashanthは、同コンテストの最高栄誉の一つである、5万ドルのGordon E. Moore Award for Positive Outcomes for Future Generationsを授与された。彼らの研究は全国的な報道を集め、CBS Texasから専門の義肢出版物まで、親友4人の絆が友情と義肢の両方を生み出した物語を伝えた。

彼らが挑んだ工学的課題は、潤沢な資金を持つ研究室でも今なお格闘しているものだ。脳制御義肢は伝統的に侵襲的な埋め込みや大型の装置に依存しており、ほとんどの切断者には手の届かないものだった。代わりに非侵襲的なEEGヘッドバンドを通じて意図を読み取ることで、チームはアクセシビリティを真正面から狙い、手術も病院の予算も必要としない何かを設計した。

診断的な基礎作業は、製作と同じくらい重要だった。Aidenが実際にどのように歩いているかをまず測定することで、学生たちは既存の義肢の硬さが残存肢を過度に働かせ、歩行バランスを崩していることを特定した。NeuroFlexは、この特定の欠陥に応えるよう設計され、動きに抵抗するのではなく、装着者の意図した動きをリアルタイムでサポートするモーターを使用した。

この評価は、本質的には友情についての物語に全国的な注目をもたらした。CBS Texasから専門の義肢出版物まで、親友4人の絆が生涯にわたる繋がりと機能する義肢の両方を生み出したと報じた。Skotnikovとチームメイトにとって、5万ドルの賞は正当な評価だったが、より意味のある成果は、友人がより楽に動けるようになったことだった。

プロジェクトについて尋ねられると、Skotnikovは常にその起源に立ち返った。それは友人を助けることから始まったと彼は語る。友人は現在の義肢が実際には自分を助けていないと打ち明けていた。他の若い発明家へのアドバイスも同じ精神を持っていた。情熱を持てることをやりなさい、科学コンテストのためではなく、本当に心から助けたい誰かのためにやりなさい。それは、賞ではなく人から始まる工学の哲学である。