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生体認証を用いた食物報酬の研究

食事の取り方は、毎日が選択の難題に満ちている。何を食べるべきか、いつ食べるべきか、そしてどのくらいの量を食べるべきか。自分が好きな食べ物やその理由から、食事にまつわる動機に至るまで、私たちと食との関わりを理解することは、研究者にとって豊かな研究テーマとなり得る。特に、尽きることのないような食の選択肢が要因の一つとなっているかもしれない肥満の蔓延という現状を踏まえると、その重要性は一層高まっている。

多くの研究グループが、肥満率の上昇要因として食生活の選択や摂取量を研究する必要性を喫緊の課題として認識していますが、コペンハーゲン・ステノ糖尿病センター(SDCC)でiMotionsを活用している研究者たちは、この問題の新たな側面、すなわち行動的・生理学的指標に焦点を当てています。 私たちは先日、iMotionsに所属する産業博士課程の学生であり、新たな論文の筆頭著者でもあるハンネ・ペダーセン氏に、SDCCおよびiMotionsとの共同研究を通じて、食事の行動的側面を理解するための新たな手法を開発している取り組みについて話を伺いました。

ハンネ・ペダーセンのポスター・プロジェクト
産業博士課程の学生であるハンネ・ペダーセン氏が、自身の博士課程プロジェクトに資金提供を行っている「イノベーション・ファン・デンマーク」に対し、SDCCに関する研究成果を発表している。

確立された手法と新しい手法の融合

コペンハーゲンのステノ・ダイアベティス・センターは、ノボ ノルディスク財団およびデンマーク・イノベーション基金からの多大な助成金により、この研究プロジェクトに着手しました。同センターは、1日の食事時間を約6~10時間に制限する「時間制限食」という断続的断食の一種を、さまざまな角度から検証したいと考えていました。 その目的は、1日の特定の時間帯に食事を摂り、食事時間を短縮することで、体重を減らし健康を改善する別の方法があるかどうかを解明することにありました。彼らは噂を通じてiMotionsの存在を知り、連絡を取っていましたが、プロジェクトにおける行動研究の詳細については、まだ流動的な部分が多かったのです。

ハンネ・ペダーセンが博士課程への入学を志願した際、彼女はたまたますでにリーズ大学のグラハム・フィンレイソン教授のもとで、臨床現場で頻繁に用いられてきた定評のある手法「リーズ食品選好質問票Leeds Food Preference Questionnaire)」に関する研究に携わっていた。この手法では、参加者に食品を順位付けさせ、強制選択課題中の反応時間を測定する。ハンネはこのアイデアの考案者について、次のように述べている:

「ステノ研究所では、リーズで開発されたこの手法について知っていました。というのも、その手法は食欲に関する研究分野ですでに定着していたからです。ステノ研究所では、この手法を、より心理生理学的な測定法とも組み合わせるというアイデアを持っていました。そこで、私が博士課程に入学した後、私たちは新しい方法論の開発に着手し、リーズ大学のフィンレイソン教授や、iMotions社の指導者たちとの共同研究を通じて、その手法が形になっていきました。」

足に装着した皮膚電気活動センサー
参加者の足の裏に装着された皮膚電気活動(EDA)センサー。

食物報酬の研究:従来の手法が抱える問題

食の嗜好、特に食の報酬に関する研究者は、「好感(liking)」と「欲求(wanting)」と呼ばれる確立された基本的な概念を用いており、これらは報酬の感覚と快楽を結びつけていますが、その背後にある動機を明確に定義することは困難です。ハンネは、リンゴとチョコレートを例に挙げています:

「例えば、全体的にリンゴをとても好んでいるとしましょう。また、チョコレートも同様に好んでいるかもしれません。つまり、それらの食べ物の味から喜びを感じているのです。しかし、ある食べ物に対する『欲求』は、特定の状況下で実際にその食べ物を食べようとする動機付けの衝動とより深く関連しています。 もしリンゴとチョコレートを同時に目の前にしたとき、突然、リンゴを食べたいという動機が湧かなくなるかもしれません。リンゴの味が好きであっても、その瞬間、必ずしもリンゴに対する欲求(動機)があるとは限らないのです。」

食べ物の選択において、「好きかどうか」と「欲するかどうかの」両者はしばしば一致しますが、時には乖離することもあります。例えば、たっぷり食事をした後には、塩辛い食べ物も甘い食べ物もあまり食べたくなくなるかもしれませんが、空腹ではないにもかかわらず、甘い食べ物に惹かれてしまうことがあります。

これは従来の方法では測定が難しい点です。なぜなら、潜在的な側面を測定することが困難であるため、研究者は参加者に自己報告を求めることに頼らざるを得ないからです。 リーズ食品選好質問票(Leeds Food Preference Questionnaire)は暗黙的な欲求スコアを提供しますが、コペンハーゲンのステノ糖尿病センター(Steno Diabetes Center Copenhagen)は、「ステノ生体計測食品選好課題(Steno Biometric Food Preference Task)」を開発することで、食品選択における行動的側面をさらに取り入れる方法を見出しました。この新しい手法は、リーズの手法にアイトラッキング表情分析皮膚電気反応の測定を組み合わせることで、こうした長年の課題を解決しようとするものです。

「既存の方法論の多くは、ユーザーがマウスをクリックしたり、ある程度の認知的負荷を伴う実際の動作を行ったりする必要があるという点で制約を受けています。そのため、iMotionsソフトウェアに統合可能なさまざまな生体認証技術を取り入れることができたのは、非常に興味深いことでした」とハンネ・ペダーセン氏は述べた。

時間制限のある食事におけるアイトラッキングからの知見

この探索的研究は現在、第1段階を終えたところであり、標準体重の100名が「Steno生体計測による食品選好タスク」のテストに参加した。観察研究の参加者は、空腹状態で、画面上に表示される様々な甘味・塩味や高脂肪・低脂肪の食品の画像を見ながら測定を受ける。 その間、iMotionsを用いてアイトラッキング、皮膚電気活動、および表情が記録されます。チームがiMotionsに統合したリーズ法に基づき、参加者は食品に対する好みを尋ねられた後、ビュッフェ形式の食事においてそれらの食品の摂取量がモニタリングされます。次の段階では、過体重および肥満の参加者100名を対象とした時間制限食に関する無作為化試験において、同様のパラメータが適用される予定です。

コペンハーゲンのステノ・ダイアベティス・センターにおける参加者兼iMotionsラボ技術者
iMotions Lab Stationの参加者が、Steno生体認証による食の嗜好調査タスクに取り組んでいる。

これまでのところ、標準体重の人々を対象に、ハンネ・ペダーセン氏とステノ研究所のチームは、アイトラッキングからいくつかの興味深い知見をすでに明らかにしている。彼らは、参加者が食品の画像に視線を長く留めるほど、その種類の食品をより多く食べる傾向があることを発見した。これは、摂食行動や介入策を理解する上で、大きな意味を持つ可能性がある。ペダーセン氏は次のように詳しく述べている:

「これは実に興味深いことです。なぜなら、これは実際に食べる前の指標であり、食事の前に、食べ物に関連する多くの行動が起きているからです。私たちは、家庭や食料品店、街中など、いわゆる『肥満誘発環境』にあるあらゆる手がかりをもとに、食べ物に関する重要な判断を下しているのです。 私たちの最初の研究の結果によると、参加者が食品のシグナルに注意を向けている時間と、その食品をどれだけ食べるかとの間には関連性があることが示されています。これは非常に興味深く、将来的にこの視点を行動介入に取り入れる可能性を示唆しています。」

結論

全体として、ハンネ・ペダーセン氏は、食欲や肥満の研究において臨床研究者が心理行動学的アプローチにますます注目していることに期待を寄せている。彼女は、iMotionsを含むこうした手法を、より多くの臨床研究や代謝研究の現場に取り入れるため、学際的な分野を越えて協力することへの関心が高まっていると感じている。 このプラットフォームの使いやすさは、ハンネのような研究者にとって特に重要だ。「生理学や代謝学のバックグラウンドを持つ臨床研究者にとって、研究に技術的な要素を取り入れるのは難しい場合があります。iMotionsソフトウェアを使えば、あらゆる測定項目を1つに統合できるため、非常に便利なソリューションとなります。これにより、食物に対する人々の行動反応をより深く探求する幅広い可能性が得られるのです。」

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