テクノロジー TECHNOLOGY

まるでアクセサリーのような姿勢矯正デバイス「ALEX PLUS」

長谷川茂雄

SNS時代を生きる現代人は、新たなテクノロジーにあらゆる面で対応しきれていない。多くの人が抱えている“ストレートネック”と呼ばれる頚椎(首)が歪んでしまった症状もそれを物語っている。前屈みになって長時間PCやスマホを見続けることは、人間の頚椎に深刻なダメージを与える。それゆえ現代人には頚椎のケアが必須だ。それを効果的かつ簡単に実現すべく、わずか25gの姿勢矯正器具ALEX PLUS(アレックス プラス)が韓国で開発された。この画期的プロダクトは、耳の後ろにまるでアイウエアをかけるように装着できて、楽しみながら姿勢の矯正と頚椎の歪み防止ができる。その性能に迫る。

頚椎への深刻なダメージは
体のあらゆる不調に直結する

長時間PCで仕事をすることやスマホを操作することは、現代人のライフスタイルの一部。とはいえ、そうすることで知らず知らずのうちに、頚椎にはとんでもない負荷がかかっている。

欧米では“ストレートネック”や“テキストネック”、日本では“スマホ首”などと呼ばれるが、それは頚椎本来のS字カーブが失われて、まっすぐになってしまった状態のことをいう。先述の現代人のライフスタイルは、そんな不自然な姿勢と歪みを生み出している。

仕事場やカフェなどでよく見られるこんな姿勢こそが、頚椎がまっすぐ伸びたストレートネック。慢性化してしまうと、体調不良の原因にもなる。

それを未然に防いだり改善するにはどうすべきか? 2014年に韓国で設立された姿勢矯正ウェラブル機器専門企業(株)ナムが、そのソリューション開発に乗り出した。先駆けとして生まれたのが、首の姿勢を測定・管理できる世界初のウェアラブルデバイスALEX PLUSだ。

このプロダクトは、簡単に言ってしまえば、首に装着するだけで悪い姿勢を振動アラームが知らせてくれるデバイスだ。しかも専用アプリと連動して、時間別や日別でどれだけ首に負担をかけているのかがグラフで見ることもできる。頚椎の管理に特化したプロダクトという発想はユニークであり、同時に現代人の盲点でもあった。

シンプルなデザインのALEX PLUSは、アクセサリー感覚で着用できる。スマホと連動させて、通知を受け取る首の角度の設定をすれば、悪い姿勢をとった時点で即座にバイブレーションが発動する。首の角度が1日を通してどんな角度を保っていたかもデータ化されるため、しっかり管理ができる。

実は慢性の頭痛や椎間板ヘルニア、内臓の不調といったトラブルと頚椎への過剰な負荷は、密接に関わっていることが少なくない。逆にいえばストレートネックを改善、予防することは、健康維持に役立つといえるのだ。

ちなみにスマホなどを見るために、頭を前に傾けた際の頚椎への負荷は、15度程度で12kg、30度で18kg、45度では22kgにもなるという。人間の頭の重量は想像以上に重いため(体重の8〜13% ※60kgの人で6kg前後)、前傾姿勢が常態化していると頚椎はすぐにトラブルを起こす。

ALEX PLUSは、医工学科博士や医用生体工学博士、制御計測工学修士などが開発に関わり、頭の重さと首の角度、生活サイクルなどの細かな分析とそれらを踏まえた臨床実験から生まれた。極めて専門的な見地から頚椎へのダメージを検証し、ヘルスケアがお手軽に行えるよう設計している。

見た目もシンプルかつスタイリッシュで、メガネと一緒に装着もできるため、公共の場で使ってもまったく違和感はない。しかも一回のフル充電(2時間程度)で約70時間使用が可能。価格も1万2000円程度とコスパも高い。

スタイリッシュなデザインは、ビジネスシーンにも違和感なく溶け込む。

肩や背中の筋肉がいつも固まっていて体調がすぐれない。そんな働き盛り世代は、もしかしたら頚椎に問題があるのかもしれない。もしそう感じるのなら、軽い気持ちでALEX PLUS を試してみても損はなさそうだ。

SPEC
サイズ:80×105-160×100-170mm
重さ:25g
材質:センサーケースは生体適合性ウェアラブルスキン(ABS)、レッグはスクィーズ、ストレッチ可能(メタルワイヤー内蔵シリコン)
色:ブラック
バッテリー:リチウム ポリマー110mA
充電方式:micro USB
使用可能時間:2時間のフルチャージで1週間使用可能(一日10時間使用の場合)
Bluetooth 4.0 low energy
OS:iOS 9.2(iPhone5)以上、Android 4.4(KitKat)以上
メモリー : int.ROM 256KB、int.RAM : 16KB、 Ext.Flash : 64KB

問い合わせ
株式会社 EFG
03-5812-4993
http://www.enjoyfg.com/

(text: 長谷川茂雄)

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テクノロジー TECHNOLOGY

“脳卒中が治る”未来を描く、リハビリテーション神経科学の可能性【the innovator】後編

長谷川茂雄

慶應義塾大学理工学部でのBMI(ブレイン・マシン・インターフェース)研究を経て、“リハビリテーション神経科学”という新たなサイエンスを打ち出した牛場潤一氏。「脳の機能は、一度でも深刻なダメージを受けると回復できない」という医学界では当たり前の概念を、自ら覆そうとしている同氏は、“医”と“工”の壁を取り払い、そこを行き来することで、「脳卒中による身体の麻痺が治る未来が見えてきた」と語る。それは異端が思い描いた幻想などではない。純粋な探究心と行動力、ユニークな発想が実を結び不可能を可能にしつつあるのだ。その現状を知るべく、まるでバーが併設したアート展示空間のような牛場氏の研究室を訪ねた。

こんなに重い麻痺を治すなんてことは
“無理だよ”と笑われた

BMIの研究を始めた当初は、「そんなの無理」と周りから言われるほど闘志が湧いたという。自分は「負けず嫌いで、天邪鬼な性格」だと笑いながら分析する。

牛場氏が、“リハビリテーション神経科学”としてBMI研究を始めたのは2008年。“医”と“工”両者の視点から、脳卒中によって失われた脳機能を治療するという画期的な研究ではあったものの、当初は異質とみなされ、周囲に理解を得るのは難しかったという。

「まだ自分が若い頃に成果発表をしたときは、医学部の先生に“君の研究は、どのドクターと一緒にやっているの? そのドクターはなんて言っている?”と聞かれたり、“それは無理だよ”と笑われたりしたことも多々あります。自分の存在をなかなか見てもらえなかったんですね。そういうときに感じたのは、医学の世界で生きてこられた方々に、接してきた患者さんの数や治療実績で勝負しても勝ち目はないし、そもそも僕には医師免許すらないわけですから、同じ土俵に上がろうとしても意味がないということでした」

とはいえ、「無理」と言われるたびに、牛場氏は「やる気が出た」という。なかなか認めてはくれないものの、出入りしていた医局の方々は、“同じ釜のメシを食う仲間”という意識もあったためか、協力してくれることも多かった。それゆえ、気持ちが折れることはなかったという。

「環境には恵まれていたと思います。“牛場がそんなに言うなら”と、助け舟を出してくれた先生も大勢いらっしゃいましたので、本当に感謝しています。でもそういうことに甘えているだけではだめで、自分ならではの立ち位置で成果を出さなければ存在価値はないと認識していました。結局、テクノロジーの仕組みをどれだけロジカルに説明しても(医学界に)理解してもらえませんし、いい物、面白い物を作っても、今までよりもどれだけ優越性があるかを医学グレードでしっかり立証、実証できないと、振り向いてさえもらえませんでした」

牛場氏の考案したBMIで脳機能が回復するなどとは、当初、医者は誰一人として考えていなかったという。それでも地道に研究を続けることで、明らかな成果が出始める。それは、医学の教科書に載っている常識や正解だけを追っているだけでは、得られないものだった。

慢性期の脳卒中患者でも
10日ほどの訓練で指が動く

「僕たちが作っているBMIは、ヘッドホン型の電極を脳卒中患者さんの頭に取り付けるシンプルなものです。例えば右の脳に損傷があって左手が麻痺している患者さんの場合、右の脳の運動野と呼ばれる部位が活性化したときにだけロボットのスイッチが入って、手の動きをサポートします。本人が手を動かそうと思っても、運動野の興奮性が上がらなければロボットは動きません。ですので、BMIを操作しようと試行錯誤を繰り返すことで、患者さんは、どういうやりかたがもっとも上手な脳の使い方なのかを学習していくのです」

そんなウェアラブルで取り付けも簡単なBMIで、なんと脳卒中を発症して1年以上経過した慢性期の患者であっても、10日ほど訓練すれば、指を開いたり閉じたり、物をつかんだりできるようになるケースがあるという。

筋肉に全く反応のなかった患者でも、BMIでの訓練を経れば明らかな反応が現れる。

そして筋肉が自分の意思で反応するようになったら、今度は頭の電極を外して、筋肉の反応を読み取るグローブ型のデバイスに移行する。それを装着して日常生活を送れば、3週間もすればデバイスを完全に外しても指が動かせるようになるのだ。

グローブ型の運動補助デバイスは、日常生活で使うこと自体が脳のトレーニングになる。

「脳卒中で脳が損傷した生身の状態でやみくもに訓練をしても、脳にとっては手がかりがなさすぎて機能を回復することはできません。でも、我々のBMIは、治療対象となる脳領域が活性化したときだけ運動をアシストして、脳に“いまのはよかったよ”と成功報酬を与えるので、脳内に新しい神経回路を獲得していけるのです。これは生物学的な治癒能力を引き出してあげるデバイスですから、実際に頭部に電極を埋め込んで、サイボーグ的に動かすことを目的としたBMIとは、似て非なるものだといえます」

脳の適応機能やキャパシティは
生物学的にまだまだ引き出せる

牛場氏が監修したパナソニック製のBMI。実にシンプルで見た目もスタイリッシュだ。

研究、開発を初めてから今年で10年。現在、牛場研究室で生まれた技術は、大手メーカーであるパナソニック社の全面協力のもと、製品版プロトタイプの完成段階まで進んでいる。同時に関東の4つの病院では、40症例規模の治験も進めていて、承認審査機関へ提出するための正式なデータを収集中だ。

これらの成果と実績から考えれば、牛場流BMIの実用は、そう遠くない未来に多方面で実現するに違いない。さらに、こういった実用的な研究と平行して進めている基礎研究の結果から、牛場氏は脳にはまだまだ無限の可能性があると日々感じているという。それを引き出すことにも大いなるロマンがある。

「研究室では、複数の方に参加していただき、ある脳波が出たら、コンピューター画面のなかの猿の尻尾を模したCGが動くという、ユニークなBMIの実験もしています。そうすると、各々が最初はお尻を振るイメージだとか、バットを振るイメージだとか、思い思いのイメージをすることで、四苦八苦しながら尻尾を動かそうとするのですが、そのうち上手に操れるようになります。3日もするとまるで手足のように自由に、しかも言葉にできない直感的な感覚で尻尾を動かせるようになる人もいます。人間に尻尾はありませんから、こうした適応過程は脳というものの柔軟性を如実に表していると言えます。普段、脳のパフォーマンスは体の構造や周囲の環境に制限されているのですが、BMIを使ってそれらを取り払えば、脳はもっと自由に機能を生み出せるのだと思います。脳には、まだまだ多くの生物学的な能力が秘められていると思います」

研究室ではこちらの大きなモニターに映る尻尾を、BMIで動かすという実験も行っている。それにより脳のまた違った能力が確認できるという。

神経機能を治すためのデバイスを
処方する時代へと突入した

研究室では、授業やゼミのほか、夏休みには高校生向けのワークショップなども開催している。遠方からの参加者も多いという。

体という入れ物の制限を取り払えば、脳のパフォーマンスレベルが広がる。同様に医療もまた、牛場氏のようにという区別や制限を取り払うことで、可能性はもっと広げられるのかもしれない。

「これまでは、神経系の病気は、診断することはできても治すことはできませんでした。でも、もはや脳の情報を分析する情報技術(インフォマティクス)や、ロボティクス、そして我々のBMIのようなテクノロジーは、十分脳神経への治療性が認められていますし、どこに効くかもわかってきています。神経の活動を整えるために化学物質(薬)を飲む、脳の傷を治すためにウィルスや細胞を注射するといった方法論に次いで、外的、物理的な技術の処方が神経治療の第三のウェーブになりつつあるのです」

患者の状態に合わせて適切なデバイスを段階的に処方していくことで、治療の効果はもっと上げられる。複数のデバイスをどう組み合わせて活用するのか? 研究や開発はもちろん、テクノロジーの用法、用量を適切に処方するためのしくみを考えることがリハビリテーション神経科学の役目になってくるのだ。

「いろいろな治療をベストミックスさせることで、今まで治せないとされてきた脳神経系の疾患に対してアプローチして、患者さんが豊かに生活できるようにする。そういう医療を理工学部から作りたいんです。“神経の病気は診断ができるけど治らないなんて、だいぶ昔の話だよね”。そんなふうに言われる未来の当たり前を作りたいと思っています」

前編はこちら

牛場潤一(うしば・じゅんいち)
1978年、東京生まれ。慶應義塾大学理工学部生命情報学科准教授。2004年に博士(工学)を取得し、同年から慶應義塾大学理工学部生命情報学科に助手としてキャリアをスタートさせる。専門は、リハビリテーション神経科学。2008年よりBMI研究を開始し、理工学部からの新たな神経医療の創造を目指している。芸術や音楽への造詣も深く、学生時代はファンクバンドやジャズバンドでトランペットを担当していた。祖父は、慶應義塾大学医学部第8代医学部長の牛場大蔵氏、父は、應義塾大学名誉教授でフランス文学者の牛場暁夫氏。
http://www.brain.bio.keio.ac.jp/

(text: 長谷川茂雄)

(photo: 河村香奈子)

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