スマホで話すだけで健康状態がわかる!?(画像はMIMOSYS(ミモシス)のダウンロードサイトより)

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 日経Biz Gate(2月22日)によれば、東京大学大学院医学系研究科音声病態分析学講座を主宰する光吉俊二特任講師と徳野慎一特任准教授は、ICT(情報通信技術)を医療に活用し、2014年9月からスマホで話すだけで、元気か不調かの健康状態を知らせる音声病態分析の研究に着手。

 2015年4月からは、東大が推進する研究プロジェクト「自分で守る健康社会」にも参加し、「入院を外来に、外来を家庭に、家庭で健康に」のコンセプトに基づき、自分で守る健康社会の実現に努めている。

 音声病態分析とは何か? 光吉特任講師によれば、人の声に含まれるさまざまな感情や興奮の度合いを測定し、健康状態を判断する解析法、それが音声病態分析だ。

 人間の喜怒哀楽の感情は、大脳から副交感神経系の反回神経(迷走神経)を経て、心臓や声帯につながって生じる。たとえば、緊張すると心臓がドキドキする。声が上ずる。体が強ばる。すべて反回神経の仕業だ。

 心臓の高鳴りも声のうわずりもストレス反応も、自分の意思でコントロールできない不随意運動のため、ホンネがそのまま表れやすい。一方、たとえば、楽しく会話している時なら、自分の意思で口や舌などを動かす随意運動なので、言葉のニュアンスや感情の起伏を意識的に変えている。

 徳野特任准教授によると、不随意運動と随意運動を組み合わせて分析すれば、うつ病や脳梗塞で通院している患者と健常者をほぼ完全に判別できることから、音声病態分析によって、より適切な治療が進められるようになったという。

 音声病態分析の研究は、どのような経緯から始まったのだろう?

 1990年代、光吉特任講師は、CG映画の制作に関わったことから、音声認識研究をスタート。CGソフトは使いづらく、音声認識技術も遅れていたが、感情の微妙な動きは脳から声帯に伝わることから、感情と音声を工学的に分析できると判断した。

 光吉特任講師は「喜びを黄、怒りを赤、悲しみを青、平静を緑」の4つの音声グループに分類したうえで、約2800人に及ぶ約3万の発話に基づいて4つの感情を表す音声パターンのデータベースを完成。

 声帯の震えから興奮の度合いを測定する手法や、声に含まれる4つの感情の割合と興奮の度合によって感情をリアルタイムで判定できるソフトも開発した。
スマホで話すだけで声の分析ができるアプリ「MIMOSYS(ミモシス)」

 2010年、光吉特任講師は、音声で感情が分かるなら、うつ病やストレス反応も診断できないかと考え、音声病態分析の研究へシフトする。ちょうどその頃、爆弾による人体への衝撃、自衛隊員らのストレス、災害医療などに特化した研究に携わっていた防衛医科大学の徳野特任准教授に出会った。

 当初、徳野特任准教授は、音声病態分析の精度に疑問を感じる。だが、東日本大震災で支援活動に携わった自衛隊員を対象に、音声パターン解析ソフトを使って音声に含まれる感情の度合を分析したり、アルゴリズムを改良したところ、音声病態分析の精度が一段と高まった。

 2015年、光吉特任講師は、音声病態分析のノウハウをより普及させるために、ベンチャー企業のPSTを立ち上げる。さまざまな試行錯誤があったものの、スマホで話すだけで、声から情動、ストレス、抑うつ状態などの心の状態をリアルタイムに分析・認識できるアンドロイド対応のアプリ、MIMOSYS(ミモシス)の開発に漕ぎ着けた。

 MIMOSYSは、コントロールできない不随意運動の変化を声の周波数の変動パターンから心の状態を分析する仕組み。つまり、元気圧(現在の心の状態)と心の活量値(長期的な心の状態)を測定するので、声の分析結果を表示するアプリの画面を見れば、元気か不調かが分かる。

 元気圧は、通話で発した声を一つずつ解析し、通話全体でどのくらい元気だったかをHIGH(高い)、NORMAL(普通)、LOW(低い)の3段階で表示するため、自分の心の状態が一目瞭然で掴めるのだ。

 ただ、1回の通話では、その時の状態しか測定できないが、3回以上通話すれば長期的な心の元気さが活量値で示され、履歴はグラフで確認できる。たとえば、元気圧のグラフが右下がりなら、仕事量を減らしたり、睡眠を十分に取ったりして、メンタルヘルスや体調の管理に役立てられる。

 ちなみに、神奈川県は、未病を減らし最先端医療を推進する目的で進めるプロジェクト「ME-BYO(ミビョウ)」の推奨製品第1号にMIMOSYS選んでいる。

8月までに1万人を目標に研究参加者を募集中

 今後、MIMOSYSは、さまざまな疾患の診断に期待が高まっている。たとえば、認知症やパーキンソン病だ。吃音や声の震えなどの声の質から特徴をプログラム化できれば、診断に応用できる。

 睡眠時無呼吸症候群なら、患者が呼吸を補助する装置を付けて寝た時に、よく眠れたか、眠れなかったかを声の違いによって効果を判断できる。交感神経と副交感神経のバランスが崩れるストレス疾患や、声に特徴的な変化が現れやすい疾患などに応用が広がるかもしれない。

 ルーマニア大学との共同研究で、日本語以外のハンガリー語、ドイツ語、ロシア語、スペイン語、トルコ語などの他言語にも対応も進んでいる。

 今後、音声病態分析の精度がさらに向上し、病院が次回の診察までの自宅や職場の状態をスマホから読み取ることができれば、診断時間の短縮や正確な診断、医療費の抑制につながる。119番の応対に使えば、救命率を高められる。

 デジタル データとして残るため、さまざまなシステムとの連携もしやすく、MIMOSYSの汎用性は、とても大きい。

 現在、ダウンロード数は1000を超え、利用者は500人以上。東大の研究のために自分のデータを提供する条件なら、MIMOSYSは誰でも無料で使える。東大音声病態分析学講座は、MIMOSYSの医学的な効果を検証するため、8月までに1万人を目標に研究参加者を募集中。アンケートに答えれば、ダウンロードできる。使用可能な携帯端末はアンドロイド4.1以上。興味があれば、アクセスしてほしい。
(文=編集部)