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Apr 17, 2023

HUMM、作業記憶を改善するための初の手頃な価格のパッチをリリース: 独占インタビュー

Ottobre 18, 2019 Esclusiva Alice Fern, Neurologia,

2019年10月18日 アリス・ファーン 独占、神経学、精神医学、スポーツ医学

私たちは以前、サンフランシスコに拠点を置く神経科学企業である Humm 社に、作業記憶を高めることでユーザーを支援する電気刺激装置である Edge ヘッドセットを初めてリリースしたときにインタビューしました。 Humm は、人々が生涯を通じて学び、成長し続けることを支援することに重点を置いています。 彼らのイノベーションの背後にある考え方は、意思決定と学習に重要な脳の領域である前頭前皮質を刺激することで、人々の情報を処理し保存する能力が向上するというものです。 Humm は、30 年間の科学研究に基づいた tACS (経頭蓋交流刺激) と呼ばれる安全で実証済みの電気刺激方法を使用しています。

ますますペースが速く、競争が激化する世界において、研究者たちは、スイッチを押すだけで認知能力を高める方法として、脳への電気刺激を研究してきました。 人々は集中力やエネルギーレベルを向上させるためにコーヒーなどの興奮剤を使用することについて何も考えていませんが、化学刺激剤には睡眠障害などの副作用が生じる可能性があります。 電気的脳刺激の目標は、薬の副作用なしに認知タスクのパフォーマンスを向上させることです。

Humm はそのタイプの最初のものとして、コーヒー 1 杯の価格に匹敵する価格で、ヘッドセット テクノロジーを新しい軽量で快適なフォーム ファクターに適応させました。 ウェアラブル パッチは人の作業記憶を即座に改善し、より早く学習できるようにします。 HaloSport 2 などの他の消費者向け神経刺激デバイスは、脳の他の領域をターゲットにし、運動皮質の刺激を介して運動関連タスクに焦点を当てています。

ハムのパッチは絆創膏に似ており、額に貼ると前頭前皮質を強化します。 指揮者が音叉を使ってオーケストラをチューニングするのと同じように、パッチは細かく調整された小さな電気パルスを発し、脳全体に波紋を広げ、ニューロンが同じ周波数で共鳴するように促します。 これにより、脳のより多くの部分が一時的に接続され、新しい情報を処理できるようになり、作業記憶と学習能力が即座に向上します。 テストでは、この現象は治療後最大 1 時間半持続することが示されました。

カリフォルニア大学バークレー校の SkyDeck アクセラレータで最近実施されたランダム化試験が成功し、ハム パッチは数十年前に世界トップクラスの研究機関による査読付き研究で初めて測定された利点を再現しました。 40人の被験者を対象に、プラセボと比較して作業記憶に対するデバイスの効果を測定したところ、前頭前野の活動を調整することにより、人が数時間作業記憶に保持できる情報量が20%向上することが示されました。 。 これは、ユーザーが関係するタスクを学習できる速度が、プラセボと比較して 120 倍加速したことを示しています (ハムのホワイトペーパーを参照)。

この試験は、UCSF Neuroscape labの神経科学ディレクターであるTed Zanto博士と、国際的に有名な神経科学者でSocos Labsの創設者であるVivienne Ming博士を含む、ハムの科学諮問委員会による監督と統計分析を受けて計画され実施されました。

多くの企業や組織が Humm のテクノロジーに注目しています。 これには、米国空軍が最近、訓練士官学校で予定されている臨床試験で使用するために最初の 1,000 個のパッチを注文したことが含まれます。

このパッチは、環境に優しい生地、ジェル、革新的な使い捨て電池技術で作られています。 Humm のパッチは、パックで購入することも、割引された月額サブスクリプションで購入することもできます。 ユーザーは毎月 60 ドルまたはパッチあたり 5 ドルで 12 個のパッチを受け取ります。 ステッカーのように簡単に貼り付けることができ、セットアップには数秒かかります。

Humm のウェアラブル パッチは現在一般向けに予約注文が可能で、Web サイト www.thinkhumm.com を通じて 2020 年初頭に配信されます。

私たちは、同社のテクノロジーとそれがどこに応用されるのかについて詳しく知るために、Humm の CEO 兼共同創設者である Iain McIntyre にインタビューする機会がありました。

アリス・ファーン、メドガジェット:あなたとチャットできてうれしいです! Humm の新しいパッチと、同じ分野にある他の同様の企業の製品との違いについて教えてください。。

Humm の CEO 兼共同創設者であるイアン・マッキンタイア氏は次のように述べています。私の会社の興味深い点の 1 つは、これまでの消費者向けテクノロジーよりも大きなユースケースに焦点を当てていることです。 当然、医療品は特定の適応症に限定されており、それから保険などが関係します。 それから、Halo のような他の消費者向け企業もあり、私たちはそこから学んだと思います。 1つの方法は、プロスポーツ組織以外のより広範なグループの人々にとっての利点として評価できる、より広範な認知学習により効果的であると思われることを科学的に行っていることです。 次に、ストレス積のアイデアがありましたが、現在の反復ではうまく機能しないようでした。

私たちが取り組んでいるもう 1 つの本当に大きなことは、テクノロジーを実際に使用するのに比べて約 100 倍安くすることです。 これは、科学の発展ではあるものの、現在ではかなりよく理解されている、これまで存在していたテクノロジーを、人々が実際に使用できるものに再パッケージ化することです。 人々が実際に使いたくなるほど直感的に操作できるようにし、非常に小さなフォームファクターでいくつかの機能が同梱される利便性を維持しています。 この方法では、人々に対する威圧感もかなり軽減されます。 充電式の大きなストラップを頭にかぶせるようなものではありません。 また、コーヒーを試すためにコーヒーマシンを購入することなく、試してみたくなるほど安いです。 コーヒーを買うだけです。 私たちが発見したのは、ユーザーはパッチごとにデバイスを数回使用できることを非常に気に入っており、通常は各セッションの長さに応じて 1 ～ 3 回で機能するということです。 大きなヘッドホンケースなどを必要とせずに持ち運べるのでかなり便利です。

メガジェット:ヘッドバンドから現在の製品への最大の変更点は何ですか? フォームファクターの変更のきっかけは何でしたか、また克服しなければならない課題は何でしたか?

マッキンタイア氏:したがって、このインタビュー全体を通して、私は Halo についても言及するつもりです。科学に裏付けられた良い仕事であるため、私は実際に彼らの活動がとても気に入っています。 しかし、この業界のより大きな問題の 1 つは、これまでのところ、期待されているデバイスが一般の人々から少し怖いものと見なされていることです。 多くの製品は、バイオハッカーなどの特定の人々をターゲットにしており、変人などに見られることをあまり気にするような人々ではないため、売り込みやすいのです。 しかし、このテクノロジーが主流になり、それが当然のこととして実際に人々に役立つようになるには（また、人々はそれを使用できるようになるべきです）、これらの障壁を克服できる必要があり、それが Humm の目標です。

その結果、ハムがヘッドバンドから遠ざかった理由のいくつかは、先ほど述べたように、見た目の怖さを軽減し、より便利で、かさばらず、再利用可能で、手頃な価格にするためです。

他の理由は、テクノロジーに関して修正したいと特定した点の一部でした。 これらの洞察は、私たちが行った大規模な消費者調査から得られました。 私たちは、以前に見たことのある Edge ヘッドバンドを 40 個作成し、人々のグループを巡回し、合計約 120 人の顧客にテクノロジーを配布しました。私たちは、勉強から夕食の準備まで、さまざまなユースケースを対象に、高齢者から若者までを対象にしました。 そして、私たちはそのテクノロジーが最も有用で、それらの人々やユースケースに適している場所を特定しようと真剣に取り組みました。

私たちが特定したもののいくつかは、Halo などの他の企業が行っている仕事を実際にサポートしていますが、このテクノロジーが人々にとってより有用になるのを実際に妨げているもののいくつかにも焦点を当てました。

最初の障壁は、この種のテクノロジーを試すには費用がかかるということです。 睡眠やスポーツのパフォーマンス向上のために設計された他のデバイスは、実験室研究モデルで 10,000 ドル、消費者向けバージョンで 500 ドルもする場合がありますが、この新しい使いやすいハム パッチは 1 つあたり約 5 ドルで入手できるため、人々が非常に簡単に使用できます。高価な投資をするのではなく、ぜひ試してみてください。 もう一度言いますが、コーヒーを試すことができるのに、なぜ高価なコーヒーマシンを買う必要があるのでしょうか?

高価なビッグ以外のもう 1 つの大きな点は、それがただ威圧的であるということです。 ヘッドセットの多くは Starship Enterprise (スタートレックを参照) のようなものです。 とても大きくて、壁で充電するので、人々はたくさんの電気が入っていると思います。 そして、彼らはこれらの非常に攻撃的な外観のスポンジや、自分自身を接続しなければならないものを持っています。 それから、これを頭の後ろに本当に正確にストラップで固定しなければならないという要件があり、そうすると髪などに入り込んでしまいます。 これらの製品を使用するのは単に怖くて不快です。 そして、そう、Halo がこれらの側面のいくつかでより良い仕事をしたのはそこです。 しかし、残念ながら、それを機能させるには、頭の電極を濡らしたり、押し下げたりする必要があり、セットアップには誰もが数分かかります。 そうなると持ち歩くにもかさばります。

これらは私たちが特定し、改善したいと思っていた点です。 私たちは、直感的で親しみやすく、バンドエイドのように使いやすいものにしたかったので、それを構築しました。 基本的なテクノロジーをゼロからやり直すのに約 6 か月かかりました。これまでにない方法で回路を構築し、そのように動作させるための新しいバッテリー技術を見つけ出しました。 パッドをいくつか剥がしてボタンを押すだけで、非常に直感的に動作します。

メガジェット:ターゲットとする顧客は誰ですか?また、意図された使用例は何ですか?

マッキンタイア氏:私たちが取り組まなければならなかったもう 1 つの大きなことは、それを人々に親しんでもらうことでした。 これまで聞いたこともないもののためにウェアラブルを購入したいと思う人はいないと思います。 たとえば、Fitbit は決して最初の歩数計ではありませんでした – それは 30 年間の歩数計でした – しかし、それは人々が実際に認識できるものではなかったため、多くの追加機能を備えた時計のアイデアが実際に普及するまでかかりました。 その親しみやすさが、人々のためにこれらのテクノロジーをパッケージ化するのに突然役立ちました。 したがって、私たちにとって、あなたはビタミン剤や錠剤の箱と非常によく似たいくつかの再利用可能な製品の箱を受け取ることになります。 バンドエイドの箱は、単なる小さなパッチであり、どのように機能するかわからないウェアラブルではないため、人々が使用するのは非常に理解できるものです。 メンテナンスや部品の交換を心配することなく、1 箱から購入したり、定期購入したりして新鮮な状態で提供できるため、非常に便利です。 そして、多くの場合、人々は友人と何かを共有したいと考えますが、それは非常に簡単です。

最初の Fitbit と HTC Vive を設計した工業デザイナーが、私たちの大規模なデザイン チームの一員として協力し、どのようにパッケージ化できるかを考えるのに協力してくれました。 それは、神経刺激を消費者向けウェルネスブランドにパッケージ化し、環境に優しく使いやすいパターンを一から構築するというアイデアでした。 さらに、科学を利用して得られる利点もいくつかあります。

前頭前皮質に取り組んでいるので、髪の毛を通す必要がなく、額に置くだけで済みます。これは素晴らしいことです。 Humm は、勉強している、馴染みのない資料を読んでいる、または新しいスキルを学んでいる 40 歳以上の人を対象としています。

メガジェット:パッチに関してもう少し技術的な話をしましょう。 連絡先は何カ所ありますか？ 頻度はどれくらいですか?また、それが選ばれた理由は何ですか? tACS の投与に使用されるパッチの最大出力はどれくらいですか? 人々がこれを装着することを恐れないための出力を類推できますか? 最後に、パッチを額に貼り付けると、ユーザーはどのような感覚を感じることができるでしょうか?

マッキンタイア氏: 2 つの粘着性ハイドロゲルパッチが額に接着する 2 つの接触点があるだけです。 これらは、TENS マシンなどの筋肉刺激装置で長年使用されてきた粘着性ヒドロゲルと同じです。 パッチは 2 つの接触点間の交流を反転しており、6 ヘルツ (Hz) を維持できます。

私たちが 6 Hz を選択したのは、それがシータ周波数の真ん中にあるためであり、私たちの前にはその特定の周波数を刺激に使用した研究がいくつかありました。 それはわずか 1.5 ～ 2 ミリアンペア (mA) であり、これは顧客の脳内にすでに入っている電力よりも数千分の 1 少ない電力であることを顧客に伝えることができることを意味します。

電気部分が怖い人のために、このように言ってみましょう。一般的な TENS マシンが与える最小電流 (30mA) にさえさらされるためには、誰かが一度に約 20 個のパッチ (1.5mA) を貼り付ける必要があります。 -80mA）。

感じる感覚は非常に微妙で、痛みはありません。 髪や頭皮に装着する他の器具の問題点の 1 つは、非常にチクチクする傾向があることだと思います。 パッチはもっとチクチクした感じだと思います。配置のせいで、少し微妙な点滅が見られます。これがまた興味深いことで、これを好む人もいますが、それに対して曖昧な感じを持つ人もいます。

メガジェット:電流が実際にどのように脳を活性化するかについて話していただけますか? tDCS と tACS の経験上の主な違いは何ですか (例: 直接刺激と交流刺激)?

マッキンタイア氏:前頭前皮質に刺激を与えることの素晴らしい点は、写真に表示されている部位から約 2 インチ以内であれば、配置についてあまり心配する必要がないことです。これはモデリングとテストに基づいています。 そこに配置されている限り、電流の 90% 以上が脳の「右」部分に流れ込むことになります。 AC の仕組みは、脳の一部に DC 場を正確に送り込む必要がなく、わずかに動いた場合に完全な効果が得られないことを心配する代わりに、同調効果である共鳴効果を利用することです。 私たちが実際に行っていることは、脳の前頭部分を共鳴させ、それが脳全体に共鳴し、そのピークシータ周波数で共鳴する回路内でニューロンを結合させます。これが、カップルの作業記憶の改善効果を引き起こします。時間。

メガジェット:ワーキングメモリと加齢に伴う脳の背後にある科学について詳しく見ていきましょう。 それについて話して、パッチを貼ったときに脳がどのように変化するかについても説明していただけますか?

マッキンタイア氏:そこで私たちが行っているのは、作業記憶を強化することです。 作業記憶は 12 歳から低下するものであり、非常に重要な認知機能です。 40歳を過ぎると症状がひどくなり、鎮痛剤が必要になります。 それまでは、劣化が起こっていることに気づかないかもしれませんが、それは実際には非常に自然なことです。 それは誰もが経験することであり、人間の状態にとって非常に根本的な問題の 1 つであるため、私たちは皆それを受け入れています。

そのことと私たちがやっていることを考えると、私たちはもうそれを本当に受け入れていません。 私たちは、この問題を修復して、人々の生活の質を長続きさせ、遺伝学がもたらした自然な傾向に逆らうことで、好奇心を持ち続け、人生の後半になっても新しいことを学べるようにしたいと考えています。

ワーキングメモリについて説明するとこんな感じです。 あなたが科学者またはコンピューター関係者であれば、それが脳の RAM であると言うだけで非常に簡単です。 USB ドライブをコンピュータに接続し、ハード ドライブに何かをダウンロードしたり、何かをアップロードしたりする場合と同様に、ワーキング メモリはその情報を転送する中間ステップのようなものです。 馴染みのない人のために説明すると、人間の脳は、入ってくるすべての情報源の中心点であり、単に結合するだけです。 それはあなたの視覚、あなたの触覚、あなたの目などすべてが情報を送り、最終的には大きなごちゃ混ぜになります。 あなたが注意を払ったものは最終的にワーキングメモリに残ります。 注意を払うことができたとしても、あなたの能力には限界があり、実際に処理して学習したものはすべて長期記憶に残ります。 長期記憶から引き出せるものは、再び作業記憶に取り込まれます。

このパッチで行うことは、そのゲートのサイズを大きくすることです。 チャネルのサイズを拡大して、より多くの情報が流入および流出できるようにします。 私たちがそれを電気的に行う方法は、脳のニューロンのオーケストラを指揮するのと似ています。脳はニューロンで満たされたこの10億個の強力なポットであり、ニューロン間には何兆もの接続があります。 たくさんの電気信号が流れていて、一度にたくさんのことを行うので、非常に複雑です。 しかし基本的に、それは単なる電磁エネルギーの波であり、それらの波はあなたが集中しているか、眠っているかなどを反映します。 私たちが行っていることは、人工的に操作すること、つまりあなたの記憶にとって理想的な状態を作り出すことです。 それをどのように行うかというと、ニューロンや波状の空間に導体を提供して構造を与え、時間通りに演奏し、調子を合わせて演奏できるようにすることです。 適用される 6 Hz は、石を真ん中に落とすようなもので、脳全体に共鳴し、より多くのニューロンが接続されます。

この効果は皮膚の下に埋め込まれたセンサーによって確認でき、電気的効果はその後数時間持続することが示されています。 1 日以内、間違いなく 1 週間以内ですが、数時間です。 もちろん、効果がどのくらい持続するかは人や対象となる行動によって異なりますが、通常は 30 分から 90 分です。 特に、その効果は非常に短期間です。 電気的影響は脳の構造的変化や化学的変化を引き起こさず、最終的には電気的変化は数時間以内に非常に早く消失します。

パッチの 1 つを試す機会がありましたが、実際には説明どおりに簡単でした。 裏紙を剥がし、パッチを額に置き、スイッチをオンにします。 パッチを 15 分間使用したところ、15 ～ 30 秒以内に、パッチが目の近くに置かれているため、微妙な光の点滅のような、ホスフェンの感覚に気づきました (ホスフェンの感覚は 10 ～ 40 Hz で発生します)。 実際、ホスフェンの感覚がなければ、最初の数分間は何かが起こっているのかどうかあまり確信が持てませんでした。 デバイスの電源を入れたのかどうかさえ疑問でした。 しかし、約 10 分後、カフェインのざわめきのようなものを感じ始めました。 少し目が覚めて、活力が湧き、集中力が高まったときに得られる感覚。 同社によれば、このパッチをわずか 15 分間使用すると、少なくとも 1 時間は一定の認知機能の向上が得られるという。 私にとって、これは間違いなく事実であり、おそらくそれよりももう少し長いと感じました。

このようなタイプの製品の結果は、定量化することも、評価することさえ難しい場合があります。 これらのパッチの 1 つを補助として考える 1 つの方法があります。 マラソン用に数百ドルを高価なランニング シューズに投資したものの、これまでマラソン用のトレーニングをしたことがないとします。 靴が役立つことは限られており、しばらくすると利益は減少します。 脳が訓練される必要がある筋肉であるということがよりよく理解されるにつれて、認知能力とメンタルトレーニングが過去 10 年間でますます人気のトピックになっているのはそのためです。 しかし、ハムパッチのような製品は、精神的な作業に積極的に取り組む際に、時間の経過とともに作業記憶と認知機能の向上を促すような方法で脳の準備を整えるのに役立ちます。

リンク: ハムのホームページ…

アリス・ファーン

アリス・ファーン博士は、医療技術、ヘルスケア、教育に非常に情熱を注ぐエンジニア兼科学者です。 アリゾナ大学医学部で医学博士/博士課程の候補者として勉強している間、彼女はテクノロジーを利用して医療と健康を強化する方法に夢中になり、博士課程の在学中にこれらの可能性を探求し始めました。 彼女は幹細胞と生物製剤用の独自の 3D バイオプリンターを構築し、仮想現実/拡張現実を利用した他の医療機器やモバイル ヘルス アプリにも取り組みました。 アリスは多くの臨床トランスレーショナル研究室で働いており、最近では心臓器官形成（バイオリアクターで心臓を成長させる）や幹細胞療法に取り組みながら、心臓移植患者と交流しています。 彼女は、Osmosis、Kenhub、Picmonic など、複数の医学教育会社にも関わってきました。 最近は、さまざまな医療アプリケーション向けの人工知能と機械学習のアルゴリズム開発、および医療機器/ウェアラブル技術の開発に携わっています。