ニューロスカイの技術

複雑高価なバイオシグナル技術をコンシューマーエレクトロニクスに。

20世紀の神経科学研究によって、脳、特に神経によって脳から発される電気的信号について実に多くのことが解明されました。このような電気的信号のパターンと周波数は、頭皮にセンサーを取り付けることによって測定することができます。ニューロスカイは、一般的に脳波と呼ばれるアナログの電気的信号を測定し、これらをデジタル信号に処理してゲームやアプリケーションに利用できる測定値を生み出すNeuroSky ThinkGear™テクノロジーを用いて、コンシューマーエレクトロニクスに適用できるバイオシグナルの中でも、最も微弱な脳波のセンシングシステムプラットフォームを提供しています。具体的には、額にあてる一つのセンサーから脳波をキャッチ、ノイズ処理、データ解析、出力とすべての作業を1つチップにまとめ(ThinkGear)、脳波センサーから得られた脳波をわかりやすく表現する、データ解析アルゴリズム(eSense)を開発。
これらを採用したヘッドフォンスタイルの脳波センサーMindSetを用いて、脳波を用いた様々なアプリケーションを開発できる、開発キット(MDT)そして、研究用キット(MRT)をそれぞれ用意しています。

line

FAQ

ニューロスカイのテクノロジについて、よくある質問に対する回答をまとめています。

  1. 1. 脳波とは何ですか?
  2. 2. 脳波はどうやって測るのですか?
  3. 3. 他の脳波センサーと何か違うのですか?
  4. 4. 正確に測れているのでしょうか?
  5. 5. コアテクノロジは何ですか?
  6. 6. アルゴリズムはどうやってつくられているのですか?

line

1. 脳波とは何ですか?
脳波は、EEG(Electroencephalogram)とも呼び、脳から生じる電気活動を頭皮などに置いた電極で記録、観察します。従来、医療での臨床検査、また、医学、生理学、心理学、工学領域での研究方法として用いられてきました。

2. 脳波はどうやって測るのですか?
脳波センサーを用います。ニューロスカイが独自に開発した脳波センサーは、脳から発信される電気信号を、額に置いた1個の脳波センサーからキャッチします(前頭部と側頭部の電位差を測定)。キャッチした電気信号は増幅、ノイズ除去され、デジタル信号になって出力されます。

3. 他の脳波センサーと何か違うのですか?
最も大きな違いは、私たち一般の人々が、簡単に使えるようになっていることです。脳波センサーというもの自体は、医療や研究の現場で長い間使われ続けており、その分野では一般的な技術となっていますが、実際に使える人は限られていました。なぜなら、装置自体がとても高価な上、計測するのに手間と時間がかかるやっかいなものだったからです。せっかくあるこの優れた技術を、できるだけ多くの人々に広げ、その恩恵が受けられるよう、ニューロスカイは様々な工夫を凝らし実現させています。ニューロスカイの脳波センサーの主な特徴を以下に挙げています。

  • 装着性
    センサーは額に1つだけ。さらに、液体ジェルなどが必要ないドライセンサー採用。
  • わかりやすさ
    得られた脳波が何を意味するのか、辞書の役割を果たすアルゴリズムの開発。
  • 価格
    コンシューマー向けヘッドセットMindSet™は、日本市場小売価格24,800円を実現。
  • 展開・拡張性
    アイディア次第で脳波を用いたアプリケーションが開発できる開発キットを提供。
  • <戻る>

4. 正確に測れているのでしょうか?
ニューロスカイのラボでは、研究用として標準的な、BIOPAC SYSTEM社の生体信号測定装置を用いて、ニューロスカイの脳波センサーと比較する様々な実験を行っています。FFT分析テストでは、ニューロスカイの脳波センサーから得られるデータが、脳の認識状態(cognitive states)や情動状態(emotional states)を含む、重要な周波数帯を検知するのに充分な感度があることを示しています。また、ニューロスカイのお客様のラボでも、他の装置との比較において同様な結果が出ているという報告をいくつか受けています。さらに、実用テストとして、2005年からニューロスカイのテクノロジをクリエイティブに表現したデモゲームを様々なイベント・展示会に出展。およそ三千人の方々が実際に試し、試された方々のほとんどに楽しんでいただいています。展示会場のような、コントロールができない環境において、ニューロスカイテクノロジの有効性が実証されています。 <戻る>

5. コアテクノロジは何ですか?
一般の人々が簡単に容易に使えるような脳波センサーの開発を実現するのに、様々な工夫と技術が採用されています。そのコアとなるテクノロジには、ノイズフィルタリング設計アルゴリズム開発、そしてチップ化技術があります。

  • ノイズフィルタリング設計
    脳波はマイクロボルト単位の非常に微弱な信号であり、様々な活動がノイズとなって、脳波に影響を及ぼします。脳波の抽出には、優れたノイズフィルタリング設計が必須です。ニューロスカイは、アナログ側とデジタル側の両方でフィルタリングを行うデザインを採用。また、脳波以外の生体信号をノイズとして検知します。これらの複雑なノイズキャンセル処理が行われながら、ほぼリアルタイム出力できるのも特徴です。
  • アルゴリズムの開発(eSenseアルゴリズム)
    得られた脳波が何を意味するのか、医師や専門家に限られていた知識をベースに、誰でもわかるように表現することを目的として、アルゴリズムと呼ぶ解析システムを開発しています。現在、ニューロスカイが提供しているアルゴリズムは「集中度」と「リラックス度」の2種類です。
  • チップ化技術(ThinkGearモジュール)
    センサーから得られた脳波信号の加工、解析など、すべての処理を1つのモジュールで実現することで、小型化、軽量化、低価格化が可能になり、様々なアプリケーションで適用できるようになっています。
  • <戻る>

6. アルゴリズムはどうやってつくられているのですか?
ニューロスカイのアルゴリズムは、脳波の周波数帯においてよく知られている情報をベースに作られ、アルファ波、ベータ波、セータ波、デルタ波が基本コンポーネントになっています。「集中度」や「リラックス度」は、自発的にコントロールできる精神状態で、トレーニングによってコントロールできるようになります。コントロールするための方法はいくつかあります。「集中」とは、1つの物事に対する精神統一と定義されます。精神統一の状態は、視覚的に1点集中することと大きく関連がありますので、「集中度」を高めるのに、一つのモノをじっと見つめる姿勢が役立ちます。「リラックス度」が高いことは、脳波活動の低い状態であることです。脳波活動を低下させるためには、認識活動を低下させると同様に、視覚的な刺激を少なくします。目を閉じて、耳を塞ぎ、視覚、聴覚への刺激をストップさせることが「リラックス度」を高めるのには役立ちます。また、そのような刺激を無視するトレーニングも有効です。アルファ波は視覚的な刺激にたいしてとても敏感なもので、一般的に目が開くとアルファ波は抑えられるのですが、脳波には、アルファ波だけでなくベータ波、セータ波、デルタ波が含まれており、これらの組み合わせ、精神状態や情動状態によってダイナミックに変わります。組み合わせや変化は、人によって、精神状態や生理的状態よって、または外部環境によっても異なってくるものです。しかしながら、基本的な組み合わせや変化はある範囲内にあり、ニューロスカイはその範囲を実験・経験的な分析により得ています。

<戻る>