EEGマシンとは？定義、種類と用途 | EMOTIV

EEGマシンは脳の電気活動を記録します。それは被験者の頭皮に置かれたときに脳の活動を検出できる電極を含んでいます。電極は脳波パターンを記録し、EEGマシンはデータをコンピュータまたはクラウドサーバーに送信します。

上図：このEEG図はEEGマシンの基本的なスキーマを示しています

EEGデバイスの基本

EEGマシンとは何ですか？

EEGマシンは、ポータブル、携帯型、ニューロフィードバック、およびバイオフィードバックマシンを含む、EEG記録に使用されるモニタリングデバイスです。EEGは脳の電気信号を監視する非侵襲的な方法である脳波計測（electroencephalography）の略です。

ほとんどのEEGデバイスには電極、アンプ、フィルター、およびアナログ-デジタルコンバータが含まれています。無線またはポータブルEEGマシンにはバッテリーが搭載されており、ワイヤードEEGマシンはコンピュータに直接接続されています。

EEGデバイスの種類

EEGはさまざまな目的で使用されます。私たちの脳は、潜在的な症状や認知健康について多くを教えてくれ、私たちが健康を改善するための意識的な変化を行うためのリアルタイムフィードバックを提供します。

携帯型EEGマシンは、拡張EEG読取中に使用されます。携帯型EEGは最大72時間記録し、従来のEEGテストは1〜2時間記録します。これらはしばしば睡眠障害や発作障害の診断に使用されます。

EEGニューロフィードバックマシン、別名EEGバイオフィードバックマシンは、被験者がリアルタイムで脳活動を見ることを可能にするEEGシステムです。このタイプのEEGモニタリング中、EEGマシンはコンピュータまたはクラウドデバイスに同期され、被験者の脳波がコンピュータ画面に表示されます。

VEEGマシンは、セットアップにカメラを含むEEGマシンです。医師は、睡眠、発作、または幻覚などの活動を視覚的に観察し記録するために、この機器の組み合わせを使用することがあります。

EEGマシンの購入場所

EEGマシンまたはEEGヘッドセットを使用すべきかどうかはあなたの目標によります。例えば、ワイヤードEEGセットアップは装着者の移動を防ぎ、これは医療観察において重要かもしれません。

EEGヘッドセットは自由で文脈的な動きと脳活動に最適です。すべてのEMOTIVニューロヘッドセットはワイヤレスで、動きを許容する研究プロジェクトに最適です。それが、EMOTIVのEEGヘッドセットが全世界の脳研究を加速させる理由です。

EEGヘッドセットを探る

EEGマシンは何を検出できますか？

EEG電極はニューロンによって生成される電気活動を拾います。EEGマシンは、脳が異なる脳領域から異なる信号を生成するため、多数の電極を使用します。電極の数は、EEGマシンが持つチャネルの数に対応します。チャネルが多いほど、EEGデータの解像度が高くなります。32チャネルEEGマシンは、8チャネルEEGマシンよりも脳波活動の詳細な画像をキャプチャします。

EEG信号は通常非常に小さく、約10マイクロボルト以下です。正確な測定を行うために、電極からの信号は安定化と拡大を行うアンプシステムに送られ、一般的な電子コンポーネントを使用してデジタル信号に変換できるレベルにまで増幅されます。増幅された信号はコンピュータ、モバイルデバイス、またはクラウドデータベースを介して記録できます。

EEGとMRI

EEGとMRIの違いは何ですか？どちらも脳をスキャンしますが、提供される情報は異なります。例えば、MRIは、ラジオ波と強力な磁石を使用して脳や他の内部構造の詳細な画像を作成します。MRIは、脳の瘢痕や病変などの構造的異常や損傷を検出するためによく使用されます。

しかし、MRIは、写真を撮るのと同様に、単一の時点における構造と組織についての情報しか提供しません。EEGは、長期間にわたってリアルタイムで脳波を観察し記録するために使用されます。

上図：EmotivPROソフトウェアは10-20システム上でリアルタイムのEEG活動と接続を表示します。

EEGマシンの読み方

医学的理由でEEGテストが推奨されている場合、神経系に特化した医師が結果を読み解き、解釈する責任があります。

過去には、適切な技術的訓練を受けた医師や研究者だけがEEGデータを理解することができました。現在、いくつかのソフトウェアソリューションがEEGマシンと連携して、EEGの洞察をより手軽に利用できるようにしています。個人、雇用者、または研究者は、ソフトウェアを使用して脳活動パターンを視覚化し、EEGデータストリームを分析し、認知パフォーマンスを測定できます。

このソフトウェアは、EEG信号を解析するために機械学習を使用することが多いです（機械学習EEGデータ）。機械学習アルゴリズムは、EEG被験者が異なる表情、感情、行動を経験する際に発生する脳パターンを認識するように訓練できます。

EEGマシンは何を測定しますか？

EEGマシンは、脳が生成する電気活動の変化を測定しますが、思考や感情は測定しません。これらの電圧変化は、ニューロン内およびニューロン間のイオン電流から生じます。EEGマシンは脳に電気を送信することはなく、単に脳が情報を吸収し処理する際に自然に発生する電気信号をキャッチします。

EMOTIVはEEGマシンを提供していますか？

EMOTIVは神経科学、職場の健康と安全、認知パフォーマンス、ニューロマーケティング、および脳制御技術アプリケーション向けに構築されたデバイスを提供する受賞歴のあるEEGマシンブランドです。

市場で最高のEEGマシンの一つと考えられているEMOTIV EPOC Xヘッドセットは、学術研究および商業目的のためのプロフェッショナルグレードの脳データを提供します。研究者向けに、EMOTIVは高密度カバレッジと移動可能な電極を備えた32チャネルEEGマシンのEPOC FLEX Capを提供しています。

EMOTIVはEEGマシンを読むためのソフトウェアも提供しています。EmotivProは、ユーザーがEEGデータを分析し、EEG記録をリアルタイムで表示し、イベントにマークを付けることができるようにします。BrainVizは、研究目的で使用されるリアルタイムの3D脳視覚化ソフトウェアアプリケーションです。

上図：ArduinoボードはEMOTIV EEGを使用してロボットアームを制御します。（クレジット：Matt Su）

DIY EEG

EMOTIV EEGはポータブルで使いやすく、従来のEEGマシンに対して科学的に検証されています。これはEMOTIV EEGヘッドセットでBCIプロジェクトを構築する方法です。