「基幹脳センシング」

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研究代表者:
本田 学 (国立精神・神経センター 神経研究所疾病研究第七部 部長)
研究課題:
脳に安全な情報環境をつくるウェアラブル基幹脳機能統合センシングシステム

技術解説

情報環境と脳との不適合によって発生する特異なストレスは、生命活動を制御する基幹脳(脳幹・視床・視床下部などからなる生命の基幹的機能を担う脳部位)の機能異常を導き、情動・自律神経系や内分泌・免疫系の不調を介して様々な現代病の原因となる。本テーマは、安全・安心な情報環境の創出に資するために、多チャンネルバイタルセンサからのシグナルを統合することにより、小型軽量で高確度なウェアラブル基幹脳機能センシング技術を創成し、日常生活空間で簡便に使用できるシステムの実用化を目的とする。
安全・安心な情報環境を創出するには、いわばポータブル血圧計のように、日常の生活空間の情報環境において、日常的生活行動をとる人間の基幹脳機能を、簡便かつ正確にセンシングする技術が不可欠である。しかし、医療目的に開発された従来技術そのままでは、それを実現することは難しい。例えばポジトロン断層撮像法や磁気共鳴機能画像法などの医用画像診断技術は、基幹脳の活性を直接計測することを可能にしたが、病院内に設置された巨大な筒状装置を必要とするこれらの計測環境は、日常生活の情報環境と著しく隔たっている。脳波は時間特性に優れているが、脳活動の場所を同定することが困難である。近年、簡便な脳機能計測として盛んに利用される近赤外光トポグラフィーが計測できるのは大脳皮質表面の活動のみであり、脳の最も深部に位置する基幹脳の活動を捉えることができない。心拍変動、皮膚抵抗、体液中の生理活性物質などは、基幹脳機能との生理学的連関が間接的である。
この研究では、日常的な情報環境の中で日常的行動をとる被験者から基幹脳機能を簡便かつ正確に捉えるウェアラブル基幹脳機能統合センシングシステムを開発する。具体的には、まず脳波記録手法の再開発により、日常生活環境で簡便に脳波を記録・伝送・保存することを可能にする。次に、この手法を用いて記録される1ないし2チャンネルの限定された脳波データを中核として、必要に応じて心拍変動や皮膚抵抗などのバイタルシグナルを加味することにより、基幹脳活性を再構成する実用的指標を導く。さらに、被験者の拘束度を大幅に軽減し日常生活空間をモデル化した環境下で、開発するウェアラブル基幹脳機能統合センシングシステムの校正をおこなうことにより信頼性と有効性を決定的に高める。

概要図

ウェアラブル基幹脳センシング開発の全体像

ウェアラブル基幹脳センシング開発の全体像

論文等

関連特許

関連リンク

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