脳の状態を可視化し思念制御で運動パフォーマンス改善　慶応大が開発

慶応義塾大学の研究チームは、脳の状態を可視化しながらイメージトレーニング（イメトレ）を行うだけで、実際には全く体を動かさずに運動能力を向上させることに成功したと、4月に米科学アカデミー紀要で発表した。この手法は全身の筋肉をつかさどる脳そのものを直接鍛える新たなアプローチで、運動する場所や道具がなくても可能なトレーニングの実現につながると期待されている。

研究の鍵を握るのは、自分の脳活動をリアルタイムで把握し、それを制御する訓練を行う「ニューロフィードバック」という手法だ。被験者の脳波や血流など脳の活動状態をリアルタイムで計測・分析し、映像や外部機器の動きなどに変換して被験者にフィードバック（提示）するプロセスを重視している。

この手法は、頭の中で動きを思い描くだけの従来のイメトレとは異なり、脳の状態を客観的にとらえながら、自分の脳を調節する練習を可能にする点が大きな特徴だ。被験者は自身の脳活動の変化を視覚的に確認しながら、最適な状態へと導く訓練を繰り返す。

慶応大の研究チームはこれまでに、脳卒中で体にまひが残る患者のリハビリにニューロフィードバックを活用する研究を進めてきた。その成果として、専用の医療機器を大学発スタートアップを通じて実用化し、すでに全国で数十の医療機関に導入されている実績を持つ。

今回の研究では、失われた運動機能を再獲得するリハビリとは異なり、もともと持っている運動機能をさらに高めることにニューロフィードバックを活用できるかを探った。健常な成人を対象に、脳の状態の切り替えを制御する訓練を行った結果、運動能力が有意に向上したことが示された。

実験では、被験者の頭皮上に設置した電極を用いて脳の微弱な電気信号を計測した。特に着目したのは、「感覚運動リズム」と呼ばれる、運動野の近くで計測される脳波だ。この脳波は、安静時には振幅が大きくなる一方、運動を実行するときには振幅が小さくなる性質を利用し、フィードバック制御を行った。