医療 MEDICAL

“目は口ほどに物を言う”心や身体の不調が瞳で分かる時代へ! 日本が誇る「瞳孔反応解析技術」

富山英三郎

コロナ禍によるテレワークや、先の見えない社会不安などで精神に不調をきたす人が増えている。そんな中、新たな角度でストレスをチェックする技術に注目が集まっている。それが「瞳孔反応解析技術」。自律神経によって動く「瞳孔」は意識的に操ることができず、その人の興味・関心、自律神経の乱れが如実に現れる。ストレスチェックのみならず、セキュリティ、マーケティング、体調管理、人材育成などさまざまに活用可能な「瞳孔反応解析技術」とは何なのか。

約30年試行錯誤が続く、
職場のストレス問題

2015年12月より、50人以上の労働者を抱える事業所で義務付けられた厚生労働省の「ストレスチェック制度」。これは質問表を労働者に配って記入してもらう方式で、年1回の実施が義務付けられている。目的としては、労働者のメンタルヘルス不調を未然に防止し、職場環境の改善を図るというものだ。現在、「ストレスチェック」で検索すると独自の分析を謳ったさまざまな会社のサイトが表示される。

義務化されるきっかけとなったのは、1984年2月に日本初の「過労死認定」を受けた男性会社員の自殺にある。

その後、1988年に政府は労働安全衛生法を改正し、事業者が講ずるよう努めるべき措置のひとつとして「労働者のメンタルヘルスケアに取り組むこと」が掲げられた。その後も検討会や指針の公示が何度もなされたものの、現場でのストレス拡大や自殺者の増大は収まらず、2008年になって「メンタルヘルス対策支援センター」(現:産業保健総合支援センター)が各都道府県に設置されることになる。

その後も常に話題には上がるものの効果は限定的で、ついに2015年に前述の「ストレスチェック制度」が義務化されたというわけだ。このように職場のストレス問題は、長い間試行錯誤され続けてきたのである。

コロナ禍で労働者の
ストレス問題は複雑化した

近年は少子高齢化による労働者不足や介護離職の問題など、事業者側にも目に見えるカタチで実害が出てきたことで、「働き方改革」の名の下、職場のメンタルヘルス改善に関しても意識は高まりを見せていた。それが、2020年からのコロナ禍で状況は一変する。

これまで厚生労働省が設けていたストレスチェック制度は、あくまでも「原因が職場にあるストレス」を軸として設計されていた。それが、テレワークなど働き方が多様になったことでこれまでのチェックでは見逃すケースが出てきたのだ。先行きが見えない社会不安や、家庭内トラブルなどストレスの要因はより複雑化され始めている。

瞳孔は、人種・性別・年齢によらず、嘘をつけない

そんななか、新たな角度でストレスをチェックする手法に注目が集まっている。それがアイトラッキング(視線計測)を含む「瞳孔反応解析技術」だ。今まで取得できなかった「人間の無意識の反応」を数値化して客観的データを解析するシステムだ。この分野は夏目綜合研究所がほぼ世界唯一。代表取締役社長の臼倉 正氏に話を訊いた。

「瞳孔というのは、交感神経が活発になると拡大し、副交感神経が活発になると縮小する、自律神経の出先機関みたいなものです。視覚、聴覚、触覚、味覚、嗅覚といった五感に反応するので、あらゆる分野に応用できます。ストレスチェックは、瞳孔反応解析で導き出されるひとつの事例に過ぎません」

同研究所のコア技術は、独自のアルゴリズムでノイズを除去し、被験者それぞれのキャリブレーションを短時間に正確におこなうことができる点。これにより「興味関心」や「注目」だけを抽出することが可能となる。

設備としては、まず近赤外線センサーとモニターがある。これで瞳孔の収縮・拡大、さらに視線を追尾。明暗反応による瞳孔の変化を除去するためには輝度カメラを用いている。それらのデータをコントロールボックスに集約し、分析はクラウド上でおこなう。

モニターの下にあるのが近赤外線センサー、その横にコントロールボックス。手前にあるのが輝度カメラ。

「アイトラッキングだけですと、視線が止まっていてもボーッと見つめているだけかもしれません。しかし、瞳孔の反応は1秒間に60フレームと素早く、興味関心注目が高まった瞬間を捉えることができます。そのため、意識的に視線を逸らしても時すでに遅しで、反応を測定することができます」

科学警察研究所に採用された実績

この技術が注目されることになったのは、2017年に警察庁の附属機関である「科学警察研究所」に採用されたことが大きい。一例として、封筒に入ったお金を盗んだ疑いのある人は、お財布に入ったお金の画像を見ても瞳孔は反応しないが、封筒に入ったお金の画像を見るとでは瞳孔が反応するという。

「3年ほど一緒に実験のお手伝いをして、彼らの求める精度まで達したことで採用いただくことになりました。」

エンタメやマーケティング
分野からも注目されている

上記のようなセキュリティ分野での活用以外には、エンターテイメントの領域でも多くの実験がなされている。松竹では、被験者に数本の映画の予告編を見てもらい、どの予告編のどの時間帯のどの部分に高い興味関心注目が集まったかを検証。予告編と興行収入の関連性の調査を行った。

赤系統のモザイクは、瞳孔が大きくなり注目している部分。青系統のモザイクは、視線を向けているが、瞳孔の反応は大きくなっていない部分。これにより、表示されるカットや構成要素ごとの注目度合いがわかり、演出意図が達成できたのか、メッセージは伝わっているのかが判明する。

「コロナ禍でエンタメ各社との取り組みが一時ストップしてしまったのですが、今後は絵コンテやキャスティングの段階から、弊社のシステムを取り入れることが可能だと考えています。商品のイメージキャラクター選定において、どの女優さんやタレントさんが商品イメージにマッチしているのかという組み合わせは、すぐにでも検証できると考えています」

「ストレスチェック」に関しても、基本的な方法論は同じだ。表示される設問と選択肢に対し、どこで反応したのかを見ていく。そのため、被験者はシートに記入することなく、瞳孔反応だけでストレス度合いをチェックされてしまうのだ。つまり、会社に忖度をすることができない。

空港での使用を想定した、据え置き型のシステム。被験者はCMを見たり設問を黙読するだけで、テストされている感覚もなく進んでいく。

回答だけでなく設問自体への
反応も考慮される

「大きな特徴は、回答だけでなく、どの設問がその人にとって重要事項なのかがわかる点です。例えば、『非常にたくさんの仕事をしなくてはならない』という設問に対して、『そうだ』というネガティブな回答をしているとします。その場合、何かしら対策が必要だということになる。しかし、この人はそもそも『非常にたくさんの仕事をしなくてはならない』という設問に反応していない。つまり、この問題を改善しても彼の満足度は得られないわけです。

一方、同じネガティブな回答ながら、『高度な知識や技術が必要な難しい仕事だ』『集中する必要がある』『勤務中は仕事のことばかり考えている』という設問に対して強く反応していたとする。そうなると、この人は今の部署が向いていないのでは? ということがわかります」

自律神経の乱れを測定して健康管理

「瞳孔反応解析技術」は医療分野への応用も可能だ。恥ずかしさゆえに問診で嘘の回答をしてしまう人や、クスリ欲しさに症状をでっちあげる人を防ぐ他、瞳孔の明暗反応を見ることで自律神経の乱れがわかる。

「自律神経が正常の場合は、明暗の反応がリズミカルな波形になる。しかし、自律神経が乱れているときは、その波形が崩れるんです。以前、精神科の先生がパーキンソン病の男性で測定をされたのですが、同じ刺激に対して波形がガタガタになっていました。

しかも、何かしらのデバイスを装着することなくモニターを見るだけでデータが取れますので、拘束されるのが苦手な方にも対応できます。この分野に関しては、医療関係者さまと一緒に治験や臨床試験を行っていく予定です」

自律神経の乱れはストレスや疲労のみならず、何かしら体調が崩れていることを察知する重要なメッセージ。今後、小型化できれば用途はさらに広がりそうだ。

「使用例として、ライドシェアなどを利用する際、運転手や車の評価以外に、ドライバーの今日の体調(自律神経の状態)という評価があればいいなと考えています。瞳孔を気軽に計測して体調を評価できたら、ドライバーにとっても利用者にとってもいい。事故を未然に防ぐという意味でも利用価値があると思います」

アイトラッキングの観点でいえば、VRゴーグルからスタートするのが現実的だろう。すでにHTC社のハイエンドモデル『VIVE PRO Eye』には搭載されている。また、将来的にスマートグラスの分野にも波及することが予想される。そこに夏目綜合研究所の「瞳孔反応解析技術」が加わることで、エンターテイメントから医療、ヘルスケア、セキュリティ、スポーツなどさまざまな分野での利用が期待される。

未来は瞳孔反応に応じて
周辺環境がカスタムされる!?

「目は心の窓」と言うが、瞳孔は「心」のみならず「体調の窓」にもなりうる。また、世界中どの人でも瞳孔は「黒色」であり、自律神経を意識的にコントロールできない。この普遍性は大きな可能性を秘めている。

「プロダクト側の人間なので、iPhoneが発売されたときに悔しくて。それに代わるものとして、同じくらい身近なものを考えると『鏡』だと思うんです。鏡に瞳孔を測れるものが装備されていたら、スマートハウスのコアな部分になるのかなと思っています。帰宅後に玄関で鏡を見たら、音楽か変わって、匂いが変わって、お風呂の温度が変わってと、そんな時代を夢見たりしています」

ストレスの多くが環境に起因するのだとしたら、それを取り除くさまざまな施策が瞳孔を測定することで生み出されていく。そんな未来には、ストレスチェックの質問表は消えていることだろう。

臼倉正(うすくら・ただし)
1990年國學院大学卒業後、外資系消費財メーカーで営業、マーケティング業務に従事。2005年に起業し、フリーペーパー事業に始まり、PPCやスマホアプリ事業などに拡大。2014年に会社を売却し、2016年、夏目綜合研究所の代表取締役に就任。

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(text: 富山英三郎)

(photo: 増元幸司)

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医療 MEDICAL

日本から孤独死がなくなる!?MBTは、近未来の医療インフラか

浅羽 晃

自分が住む町は、どのような町であってほしいだろうか。世代やライフスタイルによって求めるものに違いはあっても、最大公約数的には「安心して暮らせる町」ということになるだろう。ところが、高齢化や核家族化が進み、また、地域のコミュニティもかつてほどの結びつきがなくなったいま、安心を手に入れるのは容易ではない。そんな時代にあって、奈良県立医科大学が中心となって進めているMBTは希望の光だ。同大MBT研究所の梅田智広教授にお話をうかがった。

人口医学的知見やノウハウと
最新のIT技術を組み合わせる

MBTリンク構成図(画像提供/梅田智広氏)
対象者のバイタルデータや、小型環境センサーが計測した環境データは、MBTリンクを通してMBT研究所に送られる。MBT研究所はデータを収集・評価し、対象者に的確なアドバイスを提供する。

MBTMedicine-Based Townの略で、奈良県立医科大学MBT研究所では「医学を基礎とするまちづくり」と表現している。大学医学部および病院の医学的知見やノウハウを産業や行政の分野に投入し、少子高齢社会においても、安心して、快適に暮らすことのできる町とすることを目的とした、産学官連携のプロジェクトだ。

「私は以前、東京にいたとき、小型の心拍センサーを用いて、高齢者の身体の状態を遠隔でチェックする研究をしていました。心拍センサーを用いるとなると、ふつうは入院ということになりますが、このやり方ならば、在宅でも本人ならびに家族が安心できるのです。奈良に来てからは、この研究を発展させて、地域でもっと広範な健康管理ができるような社会システムを構築しようと試みています」

医学的知見やノウハウと、IoTをはじめとするIT技術を組み合わせることによって、MBTは可能になる。言い換えるなら、最新のIT技術を使って、医学的にどんなことができるかという発想が、MBTの質を決定する。

「対象者にはバイタルサイン(血圧、体重、体温、心拍数などの測定項目)を計測または測定する端末を身につけてもらい、クラウドにつなげて管理します。私たちが進めているMBTの大きな特徴は地域に特化していることで、具体的には室内外環境情報の活用です。室外情報としては気象情報も活用します。一般的にはあまり注目されることはありませんが、気象が身体に与える影響は、場合によっては無視できないものになります。たとえば、気圧差によって頭痛が起きたり、血圧が上昇したり、膝が痛くなったり、喘息の方だと咳が出たりします。MBTでは、そういったことも加味して、地域の皆さんの体調を管理します」

身体の状態そのものをチェックするのみならず、環境についてもチェックすることで、より的確なサポートができるようになるのだ。気象は室外における環境だが、室内の生活環境についても各種データ(気温、湿度、照度、騒音、気圧、UV)は、小型環境センサーから随時、クラウドに集められる。

「バイタルサインは、部屋が暑いのか寒いのかといった室内の環境によっても大きく変化します。小型の環境センサーで得た室内のデータとバイタルサインを組み合わせることで、より精度の高い評価が可能になります」

入浴時には脱衣時の温度差を主な原因とする脳梗塞や意識障害などの事故が起きやすいことが知られているが、室内環境をチェックすることでこうした事故も防ぐことができるだろう。

MBTウォッチ(画像提供/梅田智広氏)
コミュニケーションツールのMBTウォッチには、さまざまな使い方がある。たとえば、見守りサービスならば、高齢者や作業する人を対象に、熱中症指標への対応や気象情報など地域情報をプッシュにてウォッチの画面に表示。ウォッチを装着することで、携帯を見ることなく、本人にとり有益な個別情報の獲得が可能となる。

ビジネスに乗り出すことで
MBTの質は高まり、進化は加速する

MBTを機能させるためには、コンピューティングの環境を整えることが重要になる。MBT研究所では、MBTのためのゲートウェイ「MBT Link」を自前で開発した。

「我々はゲートウェイやコンテンツなど、ハードもソフトも必要なものは自分たちでつくり、自治体などからの要望があれば、BtoBBtoCも含めて展開できるように、奈良県立医科大学初のベンチャーを設立することになりました(201806月)。理論でMBTを語るのではなく、入口から出口まで、本気で考えている姿を打ち出したいのです」

一般論だが、ビジネスから離れて大学が研究をすると、研究のための研究になるケースもある。ビジネスとしてプロジェクトを動かしたほうが、実用面での質が高まり、また、進化が加速するのは自明だ。

「論文だけ書いて満足してはいけないと思います。MBTを医大が単独で全部やるのは不可能です。そこでいろんな企業様に手伝っていただいていますので、我々の役割としては、論文は出すべきですが、会社にとっての時間と金、すなわち費用対効果も強く意識した取り組みにしてあげるべきだと思っています。企業が積極的に参加したくなる仕組みをつくることが大事です」

具体的な策として、MBT研究所は、市場、技術、製品がそれぞれ今後10年間でどのように変化していくかを予測し、ロードマップをつくった。ロードマップがあると、あくまでも見込みとはいえ、収益の予測を立てやすくなり、企業の窓口となる担当者は、社内での説得や調整がやりやすくなる。また、梅田教授は、仲介者としての大学の役割もあると考えている。

「コラボレーションを加速させたいのです。たとえば、A社とB社の間に入り、2社のコラボレーションを提案することがあります。企業同士だと、お互いに警戒するので、直接連絡することに対するハードルが高い。しかし、学者の立場だと、一度、お会いしてみてはどうですかと、気軽に言えるのです。自分がつなげてきた縁はたくさんあります。成果が出てくると関与する人も会社で動きやすくなるし、みんながよくなるはずです」

今井町風景(写真提供/橿原市)
MBTの実証が行われている奈良県橿原市今井町は伝統的建造物が多く、国の重要伝統的建造物群保存地区に指定されている。2017年、日本遺産に認定された。

今井町風景(写真提供/橿原市)

距離に伴うタイムラグがないので
過疎地でもMBT Linkによる健康管理は有効

ビジネスとして軌道に乗るということは、現時点では奈良県立医科大学から近い橿原市今井町での実証段階であり、2018年秋にサービス開始を予定しているMBTのサービスが全国各地に普及するということであり、そうなればハードの大量生産によるコストダウンも図れる。MBTのサービスが普及すると、どのような社会になるのだろうか。

「端末で集めた対象者の情報は、必要なときに、必要な人に、LINEで一斉送信されるようになっています。具体的には、バイタルサインに異変が起きたとき、たとえば、家族やホームドクターにリアルタイムで連絡が入るのです。本人が気を失って、SOSが発せないときでも、周囲の人は緊急事態の発生を知ることができます。生命の危機を回避できることもあるでしょうし、社会問題になっている孤独死も大幅に減らせるかもしれません。MBTパーソナルというこれらのサービスは、個々のデータをわかりやすくマップ上で表示することもできるので、子どもが端末を携帯していれば、早期に居場所を検出でき、犯罪から身を守ることにもつながります。時空間情報と健康情報を組み合わせたMBTのサービスによって、みんなが安心できて、安全に暮らせるようになるのです」

MBTは医大病院のような医療拠点がない地域でも機能するのだろうか。

「インターネットを用いるこれらMBTのサービスは、距離に伴う時間のラグがないので、過疎地でもデータによる体調管理は、現在のパッケージモデルと同様のことができます。サービスを地域に落とし込むことが必要ですが、地域の会社や行政に出口をつなぐことで、MBTは機能します」

MBTによるサービスが水道や電気と同じように、普及率の高いインフラになる日が来るのかもしれない。梅田教授自身は、未来にどんなものがあったらいいと考えているのだろうか。

「客観的に体調の変化を把握して、状態を教えてくれるセンサーです。僕は一卵性双生児で、兄とは見た目がそっくりなのに加え、部活も同じ野球部に所属していたように、中学までは生活様式もほぼいっしょでした。大人になると、兄は海外で生活し、僕は日本で研究者の道に進んだわけですが、いまは兄と雰囲気とか太り方とか、かなり違います。子どもの頃は、遺伝子の力は大きいと信じていましたが、実際は、人間は環境によって大きく変わるということを痛感しています。病気にしても同様で、とくに日本の方は、実際は病気ではないのに、本人がそう思い込むことにより、体調が悪くなっている方も少なくないと思われます。そのため、客観的に、地域情報も加味したうえで、体調の変化を判断してくれるセンサーがあれば、思い込みによる誤解などを防げていいですね」

梅田教授が現在、最も注目している対象も、客観性というキーワードでつながる。

「データを解析する人に興味があります。健康についてAIで客観的に解析しようとしている人が、データをどのように捉えるのか、どんなアウトプットが出てくるのか、精度はどの程度高いのか、など興味深いです」


梅田智広(Tomohiro Umeda
1974年、埼玉県生まれ。高校時代に亡くなった恩師との約束を果たすために恩師が勧めていた東京理科大学に進学し、生体材料研究に専念。大学では材料工学、大学院では生物、さらに院生時にはインペリアルカレッジ医学部へ研究留学、研究を深掘りした。人工骨、再生医療研究において、材料の作製から生物学的評価まですべて一人で行えるスキルを身につけ、社会還元を目指し民間企業へ就職。臨床で使われる数々の技術を開発するなど大きな成果を上げるが、事業の売却が決まったことで、東邦大学にて医学博士を、東京理科大学MOTにて技術経営修士を取得。東京大学特任助教として大学での研究に戻る。その後、東京理科大学総合機構客員准教授、奈良女子大学社会連携センター特任准教授等を経て2015年、奈良県立医科大学産学官連携推進センター研究教授、2016年、MBT研究所兼任。高齢社会の中で、誰もが使いたくなるような健康管理システムをつくることを目標としている。

(text: 浅羽 晃)

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