日立と東北大、脳の血液量変化を計測する超小型装置の試作機を開発
2011年9月14日 22:07
日立製作所、東北大学、独立行政法人科学技術振興機構（JST）は14日、JST研究成果展開事業(先端計測分析技術・機器開発プログラム)機器開発タイプの一環として、脳活動にともなう前頭葉部分の血液量の変化を簡単に計測する、超小型頭部近赤外光計測装置の試作機の開発に成功したと発表した。東北大学が脳機能イメージングの知見をもとに研究で必要な要素を提示し、それに即して日立製作所が試作機の基本原理とシステム構成の開発を行なった。
同試作機は、頭部に装着するワイヤレスのヘッドセットと、計測結果を表示するコンピュータ用アプリケーションソフトウエアの2点で構成される。ヘッドセットは、脳活動にともなう前頭葉部分の血液量変化の測定に特化して、新規に開発したもの。
測定した信号を処理する主要回路を、ひとつのLSIに集約し、信号処理基板の面積を日立の従来製品と比べて約1/10にしてヘッドセットに内蔵した。これにより、測定した信号をコンピュータなどを経由せずに、直接ヘッドセット内で高速処理することが可能となった。
ヘッドセットはワイヤレスで、重量は信号処理基板を含めても約90gと軽量化に成功した上、デザインを改良することによって高い装着性を実現した。
「この成果により、学校、家庭、オフィスなど、日常に近い状況で前頭葉部分の血液量の変化が簡単に計測可能となったことから、脳科学をはじめ認知学、心理学、教育学など幅広い分野での活用が期待される」と日立らはコメントしている。
また、同時に計測した20人の脳の血液変化量データを、一つのコンピュータ上で表示し、データベース化するアプリケーションソフトウエアも併せて開発。これにより、測定しながらリアルタイムで計測結果を表示することを実現した。
「本成果は、複数の人が共存する中で、脳がどのような相互作用を行っているかを解明する『社会脳科学』など、最先端の研究分野への応用も期待できる」（日立ら）という。