音楽を聴いたり、コーヒーを飲んだりするなどの日常の楽しみは人の脳の活動に影響を与え、それによって集中力や記憶力が必要な作業中などの認知能力を向上させることができます。それは、MINDWATCHと呼ばれる画期的な脳モニタリング技術に関するニューヨーク大学タンドン工学部の新たな研究結果だ。

ニューヨーク大学タンドン大学生物医工学部准教授のローズ・ファギ氏が 6 年かけて開発した MINDWATCH は、皮膚電気活動 (EDA) を監視するウェアラブル デバイスによって収集されたデータを通じて人間の脳の活動を分析できるアルゴリズムです。この活動は、感情的ストレスによって引き起こされる電気伝導の変化を反映しており、発汗反応に関連しています。

最近サイエンティフィック・リポーツ誌に発表されたMINDWATCH研究では、皮膚を監視するリストバンドと脳を監視するヘッドバンドを装着した被験者が、音楽を聴きながら、コーヒーを飲みながら、個人の好みを反映した香水の匂いを嗅ぎながら認知テストを完了させた。彼らはまた、刺激を一切使用せずにこれらのテストを完了しました。

MINDWATCHアルゴリズムは、音楽とコーヒーが被験者の脳の覚醒を大幅に変化させ、基本的に被験者を生理学的「精神状態」にして、作業記憶タスクを実行する際のパフォーマンスを調節することを示した。

具体的には、MINDWATCHは、覚醒剤が「ベータ帯」の脳波活動の増加を引き起こす、つまりピークの認知能力に関連する状態であることを突き止めた。香水にはプラスの効果もあり、さらなる研究が必要であることが示唆されています。

「パンデミックは世界中の多くの人々の精神的健康に影響を与えており、日々のストレスが認知機能に及ぼす悪影響をシームレスにモニタリングすることがこれまで以上に重要になっている」とファジ氏は述べた。 「現在、MINDWATCHはまだ開発中ですが、私たちの最終目標は、誰でも脳の認知的覚醒をリアルタイムで監視できる技術に貢献することです。たとえば、急性ストレスや認知機能の低下の瞬間を検出することができます。このような瞬間に、MINDWATCHは、人が簡単で安全な介入（おそらく音楽を聴くなど）を行うよう『促す』ことができ、気分が良くなり、仕事や勉強のタスクをよりうまく完了できる脳の状態に自分自身を置くことができます。」

この研究で使用された特定の認知テスト (「n バック テスト」として知られる作業記憶タスク) には、一連の刺激 (この場合は画像または音声) を 1 つずつ提示し、現在の刺激がそのシーケンスの前に提示された「n」項目の刺激と一致するかどうかを被験者に示すよう求めることが含まれます。この研究では、現在の刺激が次の刺激と同じである場合に被験者が「はい」と回答する 1 バック テストと、被験者が次の 3 つの刺激に対して同じ反応をするように求められる、より困難な 3 バック テストが使用されました。

研究者らは、被験者になじみのあるエネルギッシュでリラックスできる音楽と、被験者の好みを反映した新しい AI 生成の音楽の 3 種類の音楽をテストしました。以前の MINDWATCH の調査結果と一致して、馴染みのあるエネルギッシュな音楽は、リラックスできる音楽よりも大きなパフォーマンスの向上 (反応時間と正解によって測定) につながりました。 AI が生成した音楽は 3 種類の音楽の中で最も大きな改善を示しましたが、これらの結果を確認するにはさらなる研究が必要です。

音楽と比較すると、コーヒーを飲むとパフォーマンスが大幅に向上しましたが、それほどではありませんでした。すべての刺激にわたって、3 バック テストのパフォーマンス向上がより大きくなる傾向があり、「認知負荷」が大きい場合に介入が最も重大な効果を発揮する可能性があることを示唆しています。

MINDWATCH チームが現在進行中の実験では、脳活動を継続的に監視するこの技術の能力の有効性と、脳活動の調節におけるさまざまな介入の全体的な成功が確認される予定です。一般的に成功している介入のクラスを特定しても、誰もがそれが自分にとって効果的であると感じることを意味するわけではありません。