【特集：認知症と社会】満倉靖恵：脳波計測から認知症リスクを発見する

2022/11/07

2040年の日本の高齢者人口は約4千万人に達する見込みとされ、日本は世界に類を見ない超高齢社会を迎えます。近い将来の話をすると認知症の人口は2025年には約700万人、なんと65歳以上の5人に1人に達すると言われています。あと3年でこんな時代が来るんです。認知症の大半はアルツハイマー型認知症で、脳細胞が減少して脳が萎縮することで引き起こされます。物忘れなどから始まり、進行はゆっくりと徐々に悪化する場合が多いとされています。アルツハイマー病治療薬は症状を改善する効果はあるものの、根本的に治す効果はないため、薬によって記憶力などの認知機能が改善しても病気は徐々に進行します。つまり、アルツハイマー病の治療には初期段階での早期発見が重要となります。

そんな中、政府が出す認知症施策推進総合戦略（通称新オレンジプラン）では、①認知症への理解を深めるための普及・啓発の推進、②認知症の容態に応じた適時・適切な医療・介護等の提供の他、7つの柱が定められています。この中で、若年性認知症施策の強化が述べられており、早期に発見をして〝認知症になるのを遅らせる〟並びに〝認知症になっても進行を緩やかにさせる〟ことが述べられています。そんな中で、私たちもこの取り組みに共感し、軽度認知障害（MCI）を簡単に計測できる仕組みを開発しました。私たちのグループが明らかにしたのは以下の2つの点です。

・ 認知症・軽度認知障害（MCI）の方の脳波を計測し、健常者に比べてそれぞれに特徴があることを示唆

・しかも簡易な脳波計測で可能

つまり、簡易な脳波計測だけで健常者・MCI・認知症患者を特定することが可能になるんです！

私たちは、簡易にいつでもどこでも計測できる脳波計を使って、120名の被験者を対象に、健常・MCI・認知症の3グループに分けて脳波を計測し、計測したそれぞれのグループで脳波の周波数の特徴を明らかにすることができました（図1）。

そもそも脳波について皆さんがよく耳にされるのは〝アルファ波が高い＝集中している〟や、〝シータ波が高い＝眠そう〟、さらには〝○○の曲を聴くとアルファ波が出る〟などではないでしょうか。ここに出てくる〝アルファ〟や〝シータ〟というのは脳の先の脳波計から得られる信号を周波数に変換したときに出てくる帯域の名前です。

通常私たちの脳波は頭皮上で得られる信号としてマイクロボルトの単なる波になっています。この波を周波数に変換すると私たち人間の脳波は大体45ヘルツくらいまでの値に収まっています。この中で、4ヘルツまでをデルタ波、4－6ヘルツまでをシータ波、7から13ヘルツまでをアルファ波、14から23ヘルツあたりをベータ波、それ以上をガンマ波と呼んでいます（研究者によっては周波数帯の定義がずれている場合もあります）。

このアルファ波とかベータ波のことを帯域と呼んでいます。当然ながら、脳波は取得する際にかなり多くのノイズを含みます（60％以上がノイズになる時もあります）。このノイズをリアルタイムに除去した上で、この帯域を計算しないといけません。ノイズ除去さえやっておけば、どんなデバイスを使っても脳波は綺麗に取れます。ただし、ノイズを正確に取っていない場合には当然ながら全く違うデータになってしまいます。

私たちは脳波データをリアルタイムにノイズ除去するアルゴリズムの特許を取得しました。これらを使えば、どんな状況でも脳波を簡単に計測することが可能になったのです。一昔前は、脳波を計測するといえばシールドルームと言われるノイズが入らないようにした特殊な部屋に入って、安静にして計測していたのですが、今では平常状態で取得できるようになったため、自然な状態で脳波が測れるようになり、より状況にあった正確な脳波が取得できるようになりました（わざわざシールドルームに入って脳波を取るなんて普通じゃないですよね！）。

また、一昔前の脳波計は多電極で、例えば64チャンネルもの電極を脳に取り付けて様々な情報を取っていました。もちろん、今も場合によっては多くの電極を頭につけますが、この状態でストレスを感じないように、と言われても難しいですよね。締め付けられ感で一杯なのと、脳波計装着までにすでに一時間近くかかってしまうので、ストレスフルな状態かもしれません。私たちは目的によって電極を取り付ける場所を選んでいます。しかも欲を言えば少ない電極で済むように。このように目的に合わせて電極の数を減らすことで、負担を軽減しています。図2はこのようにして電極の数を減らし、ノイズ除去をリアルタイムで行うことができるようになった脳波計測システムです。

この脳波計から得られた情報を元に、先に紹介した認知症・MCI・健常者の脳波の帯域の特徴を使えば、誰でも脳波を取得するだけで、健康な状態なのか、あるいは認知症やMCIの状態であるのかを判定することができます。 使用した脳波計も負担なく、頭に巻くタイプで、取り付けに約15秒、計測開始までにキャリブレーションとして15秒、トータル30秒程で計測が可能です。頭が動いてしまっても瞬時にノイズを除去し、安定して計測ができるので、どこでも簡単に計測を可能にしました。

これらを日常的に使うことで、家にいたまま病院にいくことなく、簡単にMCIや認知症の可能性を計測できるようになると期待されます。これまでは、病院に行ってMRIやPETの検査を行い、検査結果を聞きに行って……と頑張って時間を作ってお出かけをしていました。しかし、そういうことなく簡単なデバイスで健常者・MCI・認知症患者の可能性を知ることができるようになるのです。MCIの段階で発見ができていれば、進行を遅らせることも可能です。

何よりも自分の状態に気づくことが必要です。これまではそれを病院でしか行うことができませんでしたが、簡単な計測で判定が可能ですので、家などで自分の状態を知ることができるのです。将来的にはヘアバンドタイプの脳波計すら必要なく、例えば指輪センサやリストバンドタイプのセンサでその判定が可能になると考えています。もうすぐやってくる2025年、5人に1人が認知症なんて言わせません。早めの発見によりその進行を緩めることができるのです。現在は創薬の開発も日進月歩になっています。昨日までなかった認知症を〝治す薬〟が明日になったらできている可能性だってあるのです。だからこそ、 たとえMCIが見つかったとしても、その進行を遅らせる。そうすれば認知症を治す薬が出てきます。

私達の取り組みは認知症だけではありません。うつ病などの精神疾患、睡眠の状態を簡単に計測できる装置なども開発しています。いつでもどこでも簡単に、家にいても状態を把握できるシステムを構築しています。慶應義塾大学の最大の特徴である総合大学の力を使って、私達は医工薬連携で認知症に立ち向かっていく覚悟ができています。認知症が治る病気になるまで。そして明るい2040年を迎えられるように。