ブレイン・コンピューター・インターフェースを活用してイメトレ中の脳状態を可視化することで運動能力を向上

－健常者のパフォーマンス向上やスポーツ、人間拡張分野への応用に道－

公開日：2026.04.13広報室
慶應義塾大学
科学技術振興機構（JST）
慶應義塾大学理工学部生命情報学科の岩間清太朗専任講師（有期）、牛場潤一教授、および松岡敦也（修士2年、研究当時）らの研究チームは、ブレイン・コンピューター・インターフェース（Brain–Computer Interface; BCI）を活用し、実際の体の動きを伴わない「運動イメージ訓練（いわゆるイメトレ）」中に、自分の脳状態を可視化し、思念を操る練習を行うことで、脳状態の切り替え能力が向上し、実際の運動パフォーマンスが改善することを明らかにしました。

発表のポイント

ポイント1: イメトレ中の脳内状態を、AIを使って可視化して訓練

これまでは本人もトレーナーも、実際の脳状態を知ることができませんでしたが、BCIを利用することでリアルタイムに可視化できました。

脳内に電極を埋め込むことなく、ウェアラブルセンサ（脳波計）とAIだけで実現できた点が画期的です。

ポイント2: 実際に運動せず、イメトレだけで運動能力が向上

これまでは、ジムや競技場、楽器やキーボードなど、実際にトレーニングするための「場所」や「道具」が必要で、訓練環境を整備する必要がありました。

時間や場所にとらわれず、好きなときに、好きな場所で、BCIを使って脳の能力を拡張できるようになりました。

ポイント3: 体の動きを司るコントローラーである脳を直接鍛えることに成功

これまでのテクノロジーを活用したトレーニングでは、電極を体に貼って計測する心電図・心拍計測あるいは筋電図を利用したものがありましたが、今回は「脳」を対象にしたトレーニングを提案しました。

全身の筋肉に司令を送る脳そのものの活動を訓練すると、実際のパフォーマンスが向上することを示した点が画期的です。

BCIは、本人には自覚できない「脳状態」を可視化し、それをリアルタイムにユーザーへフィードバックすることで脳活動の自己調節を可能にする技術です。同研究チームはこれまでに、脳卒中後の重度まひの機能回復を実現し、大学発スタートアップ「（株）LIFESCAPES」を通じてBCIを医療機器化して、全国60の医療機関への導入を進めてきました。本研究は、病気やけがをしていない健常成人の運動能力をもBCIによって向上させることができることを示し、脳の内部で起きている神経回路の切り替わりの様子を可視化し、詳細な分析をした画期的な成果です。
今後は、対象者や課題を広げた検証、効果の持続性や個人差の評価、実際の運動支援場面での有効性の確認を進め、医療・ヘルスケア・人間拡張・スポーツ分野での応用を目指します。
本成果は2026年4月10日付で『Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（米国科学アカデミー紀要）』に掲載されました。

プレスリリース（PDF）

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