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テクの雑学

第135回 触らず、念じて操作する 〜脳波センサの仕組み〜

 指一本動かさず、心で思うだけで、ものが動く。ゲームの中では、そんな世界が体験できるようになっています。ヘッドセット式の脳波計で人間の脳波を計ってゲーム内のオブジェクトを操作する「脳波コントローラ」を使ったゲームが発売されているのです。今回の「テクの雑学」では、脳波コントローラを動作させる「脳波」を計る仕組みについて紹介しましょう。

脳波の正体は電気信号
 ところで、脳波とはいったい何でしょうか。それを知るためには、まず、「脳の活動とは何なのか」について知る必要があります。

 脳の中には、およそ140億個もの神経細胞(ニューロン)が接続されたネットワークが構成されています。私たちが何かを考えたり、記憶したり、思い出したり、身体を動かしたりする時には、神経細胞の間で情報伝達が行われます。これが、脳の活動です。

 情報伝達は、神経細胞間での化学物質の受け渡しにより行われますが、この化学物質の放出は、電気信号によってコントロールされます。つまり、脳の活動を外部から観察するためには、電気信号の動きを観察すればよいのです。


 19世紀から動物の脳の電気活動は報告されていましたが、1924年にドイツの精神科医ハンス・ベルガーが、人間の脳に同様の活動があることを発見しました。ベルガーは1929年に「人間の脳電図について」という論文を発表し、ヒトの脳波について広く知られるようになりました。

脳波計は電圧計
 医療目的で脳波を測定する時は、脳の「どこ」が活動しているかが重要な情報になります。そのため、多数の電極をセンサとして、頭皮の表面や、場合によっては脳に直接配置して、電圧の変化を記録します。よく使われるのは、国際10-20法(ten-twenty法)という21個の電極を配置する方法ですが、研究目的などではもっと多数(60個など)の電極を配置することもあります。

 しかし、私たちがよく耳にするα波、β波といった波は、脳全体に出現する「基礎律動(背景脳波)」とよばれる活動です。脳波の分布ではなく、脳全体としての活動が高まったり、低下している、といったことを表している波です。したがって、測定に必要なセンサも数個程度でよいのです。

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