脳波実験協力アルバイトに参加してきた話

はじめに

アルバイトというか実験協力の話が、スーパーとかでよく紹介されている街ブラ雑誌に載っていましたので応募してみました。メール登録してるとやってみませんか？という内容で案内が届き、良さそうなら参加しますと回答する仕組みです。

今回は、土日でやっている実験があったので参加してみました。内容は「脳波を測定しながら簡単なゲーム課題をこなしてもらいます」といった内容です。

ということで、自然科学研究機構(NINS)の子会社？生理学研究所に今回は行ってきましたという話です。

生理学研究所

生理学研究所（せいりがくけんきゅうじょ、英語: National Institute for Physiological Sciences）は、自然科学研究機構を構成する、愛知県岡崎市にある大学共同利用機関。人体基礎生理学分野における日本の中核的な国立研究所である。人体の生命活動を総合的に解明することを目標に研究活動を行っている。
国家事業であるナショナルバイオリソースプロジェクトのニホンザル分野を担当している。

猿やマウスを使った霊長類の研究や、今回の実験のように人間の脳波を見るような研究が行われているようです。最近は、倫理的に猿を使った実験がやりにくくなっているようで、猿に近い種に切り替わっているとのことです。

また、話を聞いていると国の研究機関だけど大学院大学が併設されているとのとのこと。帰ってから調べてみると、

総合研究大学院大学（総研大）が併設されていたそうです。

OISTもそうですけど、バイオ系の研究機関っていうのは5年間一気通貫のところが多いですよね。ちなみにこちらの大学院大学は、OISTほど国際色は豊かではないとのこと。大学院大学というくくりで他にもいくつかありまして

北陸先端科学技術大学院大学（JAIST）
奈良先端科学技術大学院大学（NAIST）
政策研究大学院大学（GRIPS）

JAISTはLinuxの配布先サーバとかでよく名前を見かけますね。

余談

10年近く前の話ですが、JAISTに通っていたことがあります。学校の敷地内に、ウサギや、鹿や熊が出てくる自然豊かなキャンパス。徒歩5分のところに結構ガチの滝。駐車場と学校の敷地の間の道路には山菜がが生えており、速攻にはうり坊一家が散歩しています。最悪、山菜と川釣りで食いつなぐことも可能です。

寮の横にテニスコートがあったり、鬍鬚張魯肉飯の弁当がコンビニに宅配されていたりしてます。

あとJAISTは学校内から自由にアクセスできるスパコンがあります。起動したら"With great power comes great responsibility."「大いなる力には大いなる責任が伴う」というスパイダーマンの言葉の引用が出てきたりしました。申請無しで使えるスパコンは研究室で使ってるパソコンと大差ないぐらいの性能だったように思いますが…今はどうなんでしょうね。

大学院に入学した当時は、筋電義手を作りたいと思っていました。院試で持ち込んだ研究計画には「筋電を計測してサポートベクターマシン(SVM)を用いて動作を解析したいと考えています」的なことを書いてました。入学後、師事したいと思っていた先生が別のところに行ってしまうということ。残念ながら上の研究計画は白紙になりました。

そして機械学習をやっているということで、ゲーム研究をやっている研究室に入ります。コロナが落ち着いたら遊びに行きたいなと思います。先生とは卒業後一切連絡取れてないですが覚えていてくれているでしょうか…。

当時なかった技術もでてきたことですし

複数箇所に筋電計を取り付けるため複数の波形が取得し、解析する必要があります。 Recurrent Neural Network（RNN）時系列データを取り扱うということであれば、このアルゴリズムがよく使われています。筋電図と、血流を合わせて学習にかけるのであれば、異なる時系列データから１つの学習モデルを作ることのできるLSTM(Long short-term memory)というRNNの拡張アルゴリズムを使うのが良いとG検定で学びました。 DeepLearningが少しずつ枯れてきたこと、筋電計測できるセンサの値段も安く入手しやすくなってきたことですし筋電デバイス作りをやりたいです。当時やりたくてもできなかったこと社会人の財力で行うというのは実に建設的です。妻に怒られない範囲で…少しずつ手を広げていきたいですね。

実験について

あまり詳細に書くことは無いですが、脳波計を取り付けます。先生が、せっかくだからと写真撮ってくれました。

人造人間サイコショッカみたいな感じですね。

赤く光っているセンサは64個あり、このセンサ1つ一つにオペアンプがついており計測した微量な電力を増幅して伝えているそうです。このセンサ1つ1つにジェルを流し込んでいきセンサが微弱な電流を拾えるようにしていくそうです。面白いですね。

髪の毛がサラサラで、頭皮がきれいで、短髪の人がセンサの値が綺麗に取れて良いそうです。

このあと、まばたきをするだけでも脳波が動きノイズになるため、まぶたの横に筋電計を取り付けます。

まぶたを動かすと、波形データ上かなり綺麗にデータが取れていました。更に、実験ではコントローラを右手の人差指と小指で操作するため、操作中と操作していないときを判断するため筋電計を取り付けます。

詳細は、半年か1年後ぐらいに論文が出来上がった際には連絡していただけるようですのでそのときにでも。

大体、準備や入館手続きで1時間、実働40分、退館手続きや後片付け(ジェル落とし)で1時間というタイムスケジュールでした。謝礼は5000円で、実働だけで見るとかなり割の良いバイトです。普通に労働するより楽だった…話のネタにもなって楽しいし…。

まとめ

今回は、脳波実験協力アルバイトに参加してみた話でした。脳波計や筋電計を用いた実験に参加することで、普段触れることのない研究や技術に触れることができ、貴重な経験となりました。今後も土日に開催される実験に参加して、研究や技術に触れる機会を楽しみたいと思います。

また、筋電計は個人でも手に入れやすくなってきており、将来的には筋電デバイスを自作することも夢ではなくなってきました。学生時代にできなかった研究を個人の趣味で続けることは、人生の充実に繋がると感じています。

安いやつでどのぐらい精度が出るのかわからないですが試したいです。精度が出ることを確認できたら、そこから3Dプリンタを買って、McKibben Artificial Muscle

この人工筋肉を作って筋電デバイスを作っていきたいという密かな目標ができました。学生の頃にできなかった研究を個人の趣味で続けるというのは実に有意義な人生の過ごし方ですよ。

次回は、アクセス数が伸び悩んでいるEDINET周りのツール作りに取り組んでいきたいと思います。新しい挑戦を通して、自分のスキルや知識を広げていくことが大切だと感じています。