ポータブルEEGと機械学習で脳年齢を予測
加齢が認知機能に影響を与えることはわかっていますが、それが実際どのように現れてくるのかはまだまだ未知です。高齢になっても名演奏家や多作な作家でいられる人もいますが、それが常に標準であるとは限りません。
また、外見に基づいて人の肉体年齢を推測することはできますが、脳年齢、つまり相対的な認知能力を肉眼で測定することは、不可能ではないにしても困難です。
しかし、ポータブル EEG 技術の登場と機械学習の力により、現実的に（そして迅速に）脳年齢を計算できるようになりました。Imaging Neuroscience に掲載されたMuse の最近の研究では、睡眠と神経活動パターンの変化を測定することで脳年齢を評価する方法について有望な洞察が示されています。
現実世界の脳年齢測定基準の開発脳年齢測定は、頭の体操ゲームやクイズという方法で判定したことがあるかもしれません。
こうしたゲームの人気は、自分の認知能力を理解し分析したいというニーズがあること、そしておそらく加齢に対する不安を反映しているのではないでしょうか？
研究者たちは、脳の構造や機能の加齢に伴う変化パターンを分析することで、脳の記録（MRI、EEGなど）から人の脳年齢を予測し、実年齢（実年齢）からの偏差を調べることができるAIモデルを開発しており、これを脳年齢指数と呼んでいます。
予測された脳年齢が実年齢より低い場合、早期老化や、影響を受けた脳が老けて見える神経疾患を示している可能性があることを発見しました。
これまで臨床的に「健全」とされる脳についての研究は、長期にわたる測定が現実的でないことが多く、主に臨床現場に限定されてきました。
また、最近ではEEG 信号を使用して集団レベルで脳年齢のベンチマークを確立できることを示唆する文献は増えているものの、健康な人々が日常で使用（データを取得）するためにはEEG脳波デバイスが高価すぎる、という課題もありました。
しかし、Muse ヘッドバンドのような一般の人でも取扱が容易で、比較的安価にも関わらず、研究グレードの 精度のデータが取得できるEEG デバイスの登場により、研究室に留まっていた神経科学の知見や検証が、家庭でも行えるようになったのです。
睡眠計測も可能な【MusS（ミューズエス）】
パリ・サクレー大学と共同で実施された最近の研究では、 Muse Sヘッドバンドを介して18歳から81歳までの5,200人以上の個人のデータを取得して、脳年齢測定基準のベースラインを確立することを目指しました。
また、このデータを使用して、研究者は脳年齢を予測する機械学習モデルを確立しました。
データは、自宅環境での瞑想中と睡眠中の2つの設定で収集され、その後、脳年齢を予測および評価するための機械学習アルゴリズムに入力され、その後、最大529日間の縦断的記録間の変動が評価されました。
睡眠と集中力は脳年齢を左右する
この研究では、瞑想中や睡眠中の神経活動を測定して「既知の加齢関連電気生理学的現象を捉える」ことで、脳年齢測定を家庭環境にまで拡張できることがわかりました。
特定のEEG特性、すなわち瞑想時の𝛼波-lowと𝛼波midのパワー、紡錘波範囲でのN2𝛼ℎ𝑖𝑔ℎのパワー、およびN3𝛿は、脳年齢を正確に予測するのに役立ちました。
また、研究では、睡眠記録のみを使用して脳年齢を予測すると、瞑想データのみを使用した場合よりも正確な結果が得られることがわかりました。
これらを組み合わせることで、合理的で包括的な脳年齢の予測を作成できます。参加者が自宅でデータを記録できるという進歩が、この研究の恩恵をもたらし、研究者が処理できるデータのサイズと品質が大幅に向上しました。
時間の経過による脳年齢の変動
研究で明らかになったもう一つの注目すべき発見は、個人の脳年齢の測定値が日々変動していたことです。
生涯を通じて認知機能は着実に低下していくと予想できますが、気分や精神状態、さらには前夜の睡眠の質など、さまざまな要因によって、参加者の脳はさまざまな瞬間に数年「若く」見えたり「老けて」見えたりすることがわかったのです。
脳年齢が様々な要因によって変動する原因をさらに探るため、研究者らはさらに長期間にわたってデータを収集することを提案しています。
「研究室」を「自宅」に持ち込む老化に関する科学が進歩するにつれ、脳年齢テストは、認知機能を時間とともに測定し、比較するための意味のある目標を与えてくれます。
研究者にとっては、異なるコホート間でバイオマーカーを定量化して比較するのに役立ち、神経疾患や身体疾患、そしてそれらが認知機能に与える影響を理解するための追加のコンテキストを提供します。
個人にとっては、脳年齢を理解することで、特定の瞬間と長期の両方で自分の健康状態に関する洞察が得られ、自分のパフォーマンスを最適化できる、思慮深くデータに基づいたライフスタイルの変更を行うことができます。
さらに、このデータは、個人が自分の固有の状況が認知にどのように影響しているかを理解するのに役立ちます。
Muse は研究者と個人の両方が自宅で快適に脳年齢を収集および評価するのを手助けできるため、実験とデータ収集の可能性はほぼ無限です。
Muse ヘッドバンドは、研究者をラボベースのデータ収集のロジスティックな課題から解放し、より長い期間にわたってより多くの被験者からより多くのデータを収集できるようにします。
また、個人利用においても、自分自身についての研究レベルのデータにアクセスできます。
パフォーマンスを最大限に高めたいバイオハッカー、ルーチンを微調整したいアスリート、またはライフスタイルを最適化して自分自身を理解しようとしている一般の人々であっても、脳年齢は脳に関するこれまでにない洞察を提供します。
Museで心を理解する
脳年齢や神経可塑性を研究している場合でも、仕事での集中力を高めようとしている場合でも、Muse はあなたの心をコントロールするのに役立ちます。
Muse のポータブル EEG テクノロジーは研究に裏付けられており、これまでに 200 を超えるサードパーティの研究調査で取り上げられており、ハーバード、NASA、メイヨー クリニックなどの一流機関から信頼されています。
Muse があなたの研究のレベルアップにどのように役立つかを知るには、当社の研究調査ライブラリを確認するか、ストアにアクセスして詳細をご覧ください。
本投稿は、ZONEが日本正規代理店として扱っている脳はデバイスMuseシリーズの販売元Museが発行しているメールマガジンやブログを承諾の下、日本語翻訳・加筆修正した内容になります。
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