ウェアラブル脳波計を使った⼈々の情動をアートにする研究
野原 春菜（早稲⽥⼤学 スポーツ科学部）

２.アイディアの⽬標・プラン

1.研究概要・背景

アイディアの⽬標

研究概要

脳波データを使って、⼈々の感性をアート作品にすることは⼈々の⼤切な瞬間の感情を精緻にわかりやすく捉え、振り返ることを可能にする。脳波データをアート作品にすることで、多くの⼈に⾃分の感情を"記録する・知る・伝える"の⾨⼾を開き、⼈々の⼈⽣をより豊かにすることができる。脳波データの利点は誰もがその瞬間の感情を定量的に計測できる点だ。
この研究には⼆つの側⾯がある。⼀つ⽬は特別な忘れたくない瞬間をアート作品にすること⾃体である。感情写真のようなものも想定している。⾃分の気持ちを認識する
際には⺟語によって⾃分の感性を解釈する。例えば、〇〇の出来事があり、楽しかったや悲しかったなどがある。しかし、これは⾔語で⾃分の感情を⾔い表せることが前提である。つまり、⾔葉の制約がある以上⾒逃されてしまう感情や気が付けないモヤモヤが存在することを⽰唆する。脳波データをアート作品にすることで⾔葉では⾔い表すことのできない感情までを可視化することができる。アート作品として、美しく記録を残すことは脳波計による計測・振り返る動機になる。写真や⽇記が私達の⽇常にあるように忘れたくない⼤切な瞬間の感情記録を残すことには⼀定のニーズがあるように感じる。
2点⽬は感情記録としての脳波データと⽣成AIを使ったアーティスティックな感情の表現だ。どんな⼼理状況においても、体温を測るのと同じくらい⼿軽に⾃⾝の好調・不調に気がつき、実⽣活に活かせるような気軽に情動を記録できる未来に貢献したい。
このアイディアが⼈々の毎⽇に貢献しうるユースケース- ウェディングや⼊学式などの節⽬でそのときの感情を写真と共に形に残す。
（⼦供・カップルー記録する）- 単独世帯かつ、在宅勤務で⼈との関わりが減り、⾃分の感情を⼝に出すことが減った⼈が写真を撮るタイミングで⼀緒に⾃分の感情をアートにして残す。（専業で在宅ワークを⾏う⼀⼈暮らしの⼈ー知る。⽇々の好調・不調・要因に気が付く。）- 遠⽅に住む認知症の家族とウェブ会議のような形で⼼を通わせる。（認知症患者とその家族）

この研究は脳波データを使った⼈々の感性(感情・情動)を様々なアート作品としてかたちに残すことができるというものである。脳波データを⾊やかたちで誰もが理解しやすいかたちにデザインする。そうすることで今まで忘れてしまっていた折々の感情を残すことができ、感情の記録が⾃⼰認識を⾼め、情動の視覚化が新しいコミュニケーションの形を⽣む。
⼈には感性があり、それを⾔葉や発声・⾳楽やアート作品等で表現してきた。私は今そのような⾃分の感性を表現する⼿段の⼀つとして脳波データをアートにする（視覚化する）ことを研究している。脳波計測ではそのときのあなたの感性を定量的に測ることができる。

研究背景
このアイディアは脳科学・⼼理学・精神医学・芸術・情報科学の分野を横断している。
脳波計ではそのときどきの様々な⼈々の感性を分析することができる。脳波は⽼若男⼥誰もが計測できるものである。実際に幼児や猿の脳波まで測られるほどである。
脳波データという定量的で客観的なものを活⽤すること
で⼦供やお年寄り、外国語話者の⾔葉にならない思いを知ることができ、今まで顕在化していなかった部分の⾃分の⼼の動きを認識する⼿段を研究を通じて確⽴したい。
私⾃⾝も忘れたくない瞬間の感情を時間が経過するにつれて忘れてしまったり、上⼿く認識して相⼿に伝えることができないこともある。
アートを作るという⽬的が動機となり、脳波計測が普及すること、今まで認識されていなかった気持ちが顕在化すること、⾃分の感情を客観的に振り返り前向きな未来創造やSOSを求める理由やきっかけ作りができる未来に貢献したい。

プラン
脳波データをアート作品にするアイディアではウェアラブル脳波計を脳波計測に⽤い、計測結果をもとにそれを⾊合いやかたちに連動させる。撮影や画像編集アプリ(lightroomなど)・3Dモデリング（3dmax, Rhino, grasshopper, solidworks,autocad）・3Dプリンター・⽣成AIを使った⼤切な瞬間の感情の記録をアートにする。

実験概要

４.今後取り組みたい実験-カメラのシャッターが押されたタイミングかつ被験者が快と感じている時の脳波を計測する。計測データを元に撮影された画像に感性を象徴する⾊や形を反映する。
-脳波以外の⽣体データを活⽤した精度の⾼い感情推察。

実験⽬標
1,主観的な⾃⼰判断とは異なり、定量的で繊細な視覚表現を実現しうること。
2,データ可視化(図や表)よりもさらに踏み込んだアーティスティックな表現で記録できること。
3,写真に被験者の情動を表した⾊合いや形を投影していること。

３.取り組んだ実験
１ 思い出の写真を⼀枚決める。
２ウェアラブル脳波計（Muse2）で⾃分の脳波を計測する。撮影時の情景を想起しながら写真を眺める。（5分間）
３脳波データとして得られたCalmの計測値を写真の⾊温度という値に反映させ保存する。
４当時の思い出を⽇記のようなプロンプト（命令⽂）にして画像⽣成AI Midjourneyに打ち込み画像（ハートなどのかたち）を複数枚⽣成する。

4,可搬性があり、⾼価すぎないウェアラブル脳波計(3万円前後〜)で実現しうる展望が持てること。

実験⽅法

1,被験者の情動に関連してイメージする⾊合いやかたちを質問紙法で調査する。
2,シールドルームにて、Active Two EEG system-サンプリング周波数2048Hz(280ch)〜16348Hz(152ch)-を使って、被験者の脳波を時間周波数解析で測る。※1(θ 波:5.0〜7.9Hz，α 波:8.0〜12.9Hz，β 波:13.0〜19.9Hz)※2 α波（覚醒安静時）、β波（活発な精神活動時）、θ波（まどろみや浅い睡眠）
3,脳波を計測する際、被験者が⼼地よいと感じる⾳を聞かせる。オキシトシン測定ELISAキットを使い、オキシトシンがどれくらい分泌されているかで実際に被験者が快感情を被験者が得ているか検証を⾏う。
4,被験者が⼼地よいと感じる⾳を聞いたとき、何も聞いていないときの脳波データを任意の時間計測する。3つの周波数帯を分割して、各電極間の相互相関係数を求めることで、⽣理指標を作り、その⼈の快とそれ以外の状態を表すマトリクスを作る。
※1
5,被験者にとって⼼地の良い⾳を聞かせながら測定時にシャータースピード3秒で被験者の撮影を複数回⾏い、その⼈が快をより感じているタイミングでデータ(脳波①・画像①)を抽出する。
6,続いて、感性アナライザで計測を⾏う。シャッタースピード1秒で被験者を連続的に撮影しつつ、同様に被験者が⼼地よいと感じる⾳を聞かせながら計測をする。⽐較的ポジティブな感情である興味・好きをより反映しているタイミングのデータ(脳波②・画像②)を抽出する。
7,画像①・画像②を合成して、画像③を作る。
8,脳波①をLightroomのポイントカーブ等を使い、画像③の背景⾊に反映させる。
9,脳波②を使って、感性(興味・好き・ストレス・集中・沈静)に合わせて⾊とかたちを⽣成し、画像③に合成する。
10,完成した画像が被験者が感じる快感情にふさわしく⽣成されているかを質問紙法で調査・検証する。

３と４の画像を合成する。
HappyThe cutie purple
heart is like asymbol when I feel
happy and kinda
sad with my bestfriends. It was ourlast day in the city.

→like

元画像

→

背景⾊に脳波データの値を反映するイメージ

興味好き
ストレス
集中
鎮静
感性を象徴する⾊やかたちを画像に反映させるイメージ

５.将来展望 〜このアイディアが実現されたら期待できること〜
・将来的に安価な簡易型ウェアラブル脳波計と⽣成AIを使ったアートの⾃動⽣成、ブロックチェーン技術を使った作品所有の証明、SNSのような共有や交流も可能なネット上でバイラル(利⽤が拡⼤)するような製品実現に貢献し得る。
・既存のメンタルヘルスケアアプリでは世界的に⼥性向けのものが多く、ユースケースが精神医学的な課題解決に向けられたものが多かった。性別に囚われないアートを⽣成するという概念が、誰もが⾃分の⼼の状態を知り適切な対処を⾏うことができ、⼼⾝をより豊かに溌剌に過ごせる未来に貢献し得る。
・脳波データから⽣成したアートによって⾔葉要らずに簡単に楽しかった・⾟かったを記録できることができ⾟さの証拠（形）を作ることで医療にかかったり、おやすみや気分転換をするきっかけとなり、楽しかったを記録することで⼈々の気持ちを前向きにして、精神医学的な課題を和らげたり、未然に防ぐことに貢献し得る。
・カメラと簡易型ウェアラブル脳波計の装着・着⽤の上でのウェブ会議への参加によって対⾯で瞬時に相⼿の気持ちが伝わりやすくなることが考えられる。

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