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新年度の抱負ですがそんな有触れた事はありません。遂に明かします。私が研究しているバイオセンサー」人間の身体のさまざまな情報を読み取ってデータ化する技術、バイオセンサーへの関心が高まっている。バイオセンサーそのものは既に広く用いられており、心電図や血圧・心拍計は健康診断でおなじみの機器、家庭用体重計に実装されている体脂肪計もその一種だ。ほかにも、脳波計や筋電位計など病院での専門医療に使われる機器から、尿糖値計や内臓脂肪計といったヘルスケア用品まで、そのバリエーションは多様である。比較的枯れた技術の多いバイオセンサーが今、あらためて注目されているのは、解析アルゴリズムの進歩によるところが大きい。今までは取得したデータを医師やユーザーが見て、直観的に身体の様子を判断していた。しかし90年代中盤以降、IT関連技術が長足の進化を遂げ、複雑なデータの短時間での処理が可能となったことで、複数の生体情報を取得し、その相関関係によって身体の異変をより多角的に察知できるようになったのである血圧と心拍数、呼吸数、呼吸の深度などを複合的に分析し、ストレス性の疲労の度合いを測定したり、複数の心電図のデータを取って、心臓のどの部位に異常があるかを3Dで検知する技術などがその好例だ。 これら新世代型のバイオセンサーは予防医療、健康管理、メンタルヘルス管理などのヘルスケア、疲労や眠気によるドライバーの集中力欠如対策を行う先進自動車安全技術など、幅広い分野への活用が期待されている。明確な市場予測などはまだなされていないが、医療機器、自動車、IT関連など多くの分野の企業が開発に乗り出し、新商品も登場している。市場と技術の拡大は、既に水面下で始まっているのだ。
喜び、怒り、悲しみ――抽象的なものだと考えられてきた人間の感情。それを定量化して計測できる時代がこんなに早くこようと、だれが想像しただろうか。複数の脳波のパターンから人間の感情を読み解いたり、脳波の流れをビジュアライズして脳内異常を検知したり。現実にしたのが株式会社○○○○○だ。
従来のようにセンサーをひとつずつ頭皮に取り付けるのではなく、センサーが装着されたヘルメットを被ることで、簡単に脳波が計測できるようになった。センサー数は10点で、合計45パターンの脳波の伝達状態を測定する。PC上にディスプレイされている脳波はあくまで一次情報。刻一刻と変化するこれらの強度や相関関係を喜怒哀楽の「感情4要素」に変換するアルゴリズムが、このシステムのコアテクノロジーだ。トップの写真では右の診断法のために、21センサータイプのヘルメットを着用している。
左のシステムにアドオンされた診断法の画像。脳内の静電気の流れをグラフィカルに表示し、脳の中で電気が流れにくくなっている部分を出、アルツハイマーや部分脳梗塞の発生を的確に診断できる。画像は実際にはリアルタイムで動いており、左の正常な脳と右のアルツハイマー発症脳では、静電気の流れはだれの目にも明らかなほどに異なっている。アルツハイマーは発症後も治療によって進行を止めたり症状を改善させることが可能で、早期発見や治療効果測定への活用が期待されている。

1/fゆらぎリズムを目に付けコンサルティング企業を辞めてベンチャーを起業生体電気情報センサーのひとつである脳波計は、一般人にもごく身近な装置だ。その脳波計測を高度化し、脳内の電気の流れ具合、さらには人間の感情を科学的に計測する技術を考案したのが、バイオセンサーのベンチャー企業、株式会社○○○○○だ。 社長の私は、マサチューセッツ工科大学時代から生体情報に関する研究を続け、3D心電図などの新技術を考案してきた人物。1/fゆらぎリズムの研究でも実は世界的に名高い。複数の生体情報を多元的に解析するアルゴリズムのノウハウを脳波に適用する研究を行うため、同社を設立した。「ストレスについて研究してやろうというのが、脳波の研究を始めた動機でした。私が東工大を退官した当時、中高年の突然死や過労死が社会問題になっていたので、ぜひそれを解決してみたいと」 脳波には大別してデルタ、シータ、アルファ、ベータ、ガンマの5種類があるが、計測するのはこのうち感情にかかわるシータ、アルファ、ベータの3つ。感情の動きにより脳波がどのように変化するかを分析した。「特別な訓練によって、喜び、悲しみといった感情を自由に出すスキルを身につけた人にサンプルになってもらいました。どういう感情で3つの脳波がどう変化を起こすのか。その相関関係を分析し、アルゴリズムを構築したのです」 私が作り上げたシステムは、人間の感情の4要素である「喜怒哀楽」を計測するもの。光の3要素になぞらえて「感性スペクトル解析システム」と名付けた。「人間の感情は複雑ですが、基本は喜び、ストレス(怒り)、悲しみ、リラックス(楽)の4つです。例えば気分が高揚しているような感情は、喜びとストレスが混じり合ったものですし、疲労困憊しているのはストレスと悲しみの複合形なのです。この4つの要素を計測することで、さまざまな感情を測ることができるのです」 各業界のトップ企業がマーケティングや開発に利用この感性スペクトル解析システムは、多くの分野の企業や研究者から注目されている。ある広告代理店は、テレビCMが狙いどおりの効果を発揮できているかどうかの調査に活用。大手完成車メーカーは、高速道路や一般道、渋滞路など、さまざまな交通環境の中でのユーザーの緊張状態や集中力の変化を物理的に測定し、開発に役立てた。ほかにも、楽曲により音楽を聴く人の感情や集中力がどう変化するか、よい都市景観とはどのようなものかといった、各方面での調査で実績を上げている。「今も、モーツァルトの音楽はなぜ日本人に好まれるかをテーマに、分析の依頼がきています。ちょっと難しいかな(笑)」これまで、抽象的なものとされてきた人間の感情を物理的に測定可能とした感性スペクトル解析システムは、心地よい商品やサービスの開発など、モノづくりのあり方に革命をもたらすだけの可能性を秘めている。 高齢化社会のアルツハイマー治療に期待大さらに私は、頭内における脳波の流れを3次元測定することで、アルツハイマーや部分脳梗塞などの診断を行うことができるシステム、「脳内ニューロン劣化度診断法」も開発した。「CTやMRIなどの計測器が脳の物理変化をとらえるものであるのに対し、このシステムは現象を測定します。目で見えない異常を察知し、またアルツハイマーの治療の効果測定も行うことができます。今後、高齢者の脳疾患に関する予防医学技術として、大いに貢献できるものと確信しています」私の開発した感性スペクトル解析システム、脳内ニューロン劣化度診断法は、バイオセンサーの技術革新の方向性についての示唆に富んでいる。単一の生体情報取得にとどまらず、複数の生体情報の相関性を利用することで、身体における特定現象との関連づけの可能性を格段に広げることができるのである。