運動＋認知機能トレーニング　有酸素運動を可視化するシステムを開発　東北大学と日立の共同ベンチャー

　有酸素運動は、しっかり呼吸をしながら継続的に酸素を体に取り込む運動で、軽度から中程度の強度のウォーキング、ジョギング、サイクリング、リズム運動などがあてはまる。1回に20〜30分行うことが推奨されているが、人によって体力が異なるため、運動強度、種類、時間などを個々に合わせる必要がある。

　有酸素運動の効果は、体脂肪の燃焼、呼吸循環器の機能向上などだが、加えて脳の健康にも良い。脳の健康に関しては、有酸素運動により「脳由来神経栄養因子(BDNF)」が脳で盛んに分泌され、脳の神経細胞や、神経細胞に栄養や酸素を送る血管が作られることが、脳科学の研究で明らかになっている。有酸素運動後に認知機能トレーニング(脳トレ)を行うとさらに効果的だと考えられている。 　「XB-01」（重さ：30g、大きさ：80×40×13mm）は、微弱な近赤外光を用いて脳の血流量変化を計測することで、脳の活動状態を可視化する超小型デバイス。NeUの前身である日立ハイテクノロジーズからの技術を発展・改良することで、従来機器から大幅に小型化し、世界最小・最軽量クラスを実現した。

　今回開発した「有酸素運動メーター」は、まず「XB-01」を専用のベルトで額にあてて装着し、スマートフォンの専用アプリを操作し、ウォーキング、ジョギング、サイクル運動、ステップ運動など運動モードを選択し、適当と考える時間設定や運動強度設定を行い、運動をするというもの。

　前額部の血流量変化から心拍信号を算出し、有酸素運動ができているかをリアルタイムに表示し、音でも知らせる。たとえば、50歳の人が標準心拍が70の弱強度の有酸素運動を選んだ場合には、130〜142の心拍が設定ゾーンとなり、その設定ゾーンであるとき、またそれを超えたときは、それぞれ音で通知する。 　終了後は、有酸素運動の結果を表示する。設定時間内での心拍変動を時系列に表示を行うことで、利用者は自分の心拍ペースを把握することができる。

　ウォーキングやジョギングの運動モードを選択した場合には、スマートフォンで取得したGPS信号をもとに、移動した軌跡上に心拍変動を色で表示する。

　XB-01は血流量の変化を計測するデバイスで、心拍数のモニターだけではなく、脳活動機能も測定できる。微弱な近赤外光を用いて脳の血流量変化を計測することで、脳の活動状態を可視化する。

　有酸素運動時の運動負荷の定量化も可能で、この機能を活用し、適度な負荷の有酸素運動と認知機能トレーニングの組み合わせを調整するプログラムも考えられている。 　運動の終了後には、BDNFの分泌を増やす効果を狙い、終了後の6時間などに認知機能トレーニング(脳トレ)を推奨する。アプリでは同社のオリジナルニューロフィードバック型脳トレ「Active Brain CLUB」へ誘導し、体と脳の運動をシークエンスで行えるようになっている。

　「NeU」は、東北大学加齢医学研究所の川島隆太教室の「認知脳科学知見」と、日立ハイテクノロジーズの「携帯型脳計測技術」を融合して、2017年に設立された。最新の知見と技術を軸に、脳科学の産業応用を目指している。「有酸素運動メーター」の正式販売開始は2019年9月末頃を予定している。

NeU(ニュー)
　　超小型 脳機能計測装置「XB-01」
Active Brain CLUB