テクノロジーは知覚の世界を切り開きます。感覚が「デジタル化」されると何が起こるのでしょうか?

仏教の理論では、人間には目、耳、鼻、舌、身体、心の6つの感覚があるとされています。これら六つの感覚は、私たち人間が世界全体を知覚するための手段でもあります。

舌は私たちの体の生存を支える鍵です。食べ物がもたらす安らぎは、みんなの努力に対するご褒美でもあります。

しかし、現実には、おいしい食事と健康な体のバランスをとることは非常に難しく、おいしい食事を楽しむということは、常に健康の一部を犠牲にすることを意味します。

では、食品の分野でテクノロジーが役割を果たし、おいしい食事と健康の両方を実現できるのでしょうか?最近、日本での研究により、私たちを悩ませてきたこの問題が解決されました。

塩分コントロール魔法の箸

日本の明治大学の宮下鳳明教授は、余分な塩を加えなくても塩辛い食べ物を味わえる電動箸を開発した。

日本人の食生活は薄味が中心だとテレビやネットで知っている人もいるかもしれませんが、実は厚生労働省が発表した「国民健康・栄養調査報告（2020年）」によると、日本人成人の1日の塩分摂取量は世界保健機関が推奨する量の2倍にも達しています。世界保健機関は、1人当たり1日の塩分摂取量を最大5グラムにすることを推奨しています。食生活における塩分の摂取量を変えたいのであれば、生活習慣を変える必要があり、それはまた、塩分制限がスローガンになる可能性が高いことを意味します。これは、日本の科学者がテクノロジーを使って味覚の認識を変えることに取り組んでいる重要な理由でもあります。

この研究は、宮下好昭教授と飲料メーカーのキリンホールディングスとの共同研究の成果である。原理は、非常に弱い電流を使って味覚系を刺激し、それによって人体の正常な機能に影響を与えることなく、食​​品に対する人間の味覚の認識を変えることである。

実験では、40～65歳の男女36名を対象に、電子箸を使って一般食品（塩分0.80％）を模したサンプルと減塩食品（塩分0.56％）を模したサンプル、減塩みそ汁を試食してもらいました。電気刺激を与えると、被験者は低塩食品を模倣したサンプルの塩味を、通常の食品を模倣したサンプルと同じ強さとして認識しました。減塩味噌汁を使った実験では、被験者は電気刺激を与えた後に味噌汁のコクと全体的な味が改善されたと報告しました。

これは、被験者が電子箸を使用して塩分含有量が30％少ない食品を味見したとき、塩味の認識が通常の食品のそれと同等であったことを示しています。つまり、塩分を30％減らした食べ物を食べるとき、この技術を搭載した箸は塩味の知覚を1.5倍に高めることができるのです。

電気を通す箸が人体に健康上の影響を与えるのではないかと心配する人も多いのではないでしょうか。研究技術者らは、電子箸の微弱電流はマイクロコンピューターで制御されており、味覚機能に損傷を与えることはないと述べた。

塩は食事の中で最も重要な成分の一つです。過剰摂取に注意しないと高血圧などの病気を引き起こしやすくなります。微弱電流技術を利用して伝統的な食事による塩分摂取量を減らすことで、通常の食習慣に影響を与えることなく、健康のために推奨される低ナトリウム・減塩食に従うことができます。これは、スープや水分の多い食事を好むアジア人にとっても大きな恵みです。

健康な人でも高血圧の人でも、電子箸はおいしい食事を普通に楽しみながら病気を予防できる良い食事のお供です。この箸の販売時期について、宮下好明教授とキリン社は、箸の試作品を改良中で、早ければ来年にも商品化できるよう努力していると語った。

科学者たちは今も味覚知覚の技術を研究しており、脳コンピューターインターフェースに関する研究により、定量化が難しい味覚が徐々にデジタル化されつつあります。

味覚の認識

味覚を必要とする一部のテスト実験では、従来の方法としてはアンケートや官能パネル分析が常に行われてきましたが、このタイプのテスト方法は、私たちの個々の脳神経によって処理された後に出力されます。この結果の出力は、より厳しい要件を持つ一部の実験ではそれほど正確ではない可能性があります。科学者たちがもっと知りたいのは、これらの味覚テストで私たちが最初に感じる味覚です。

脳コンピューターインターフェース技術は、さまざまな味覚の脳信号を正確に識別しようとするものであり、味覚の知覚が神経信号の形で脳に反映されるというのが研究の基本的な前提です。

舌が味覚刺激を感知すると、味覚信号は視床を通して島の味覚皮質に伝達されます。同時に、脳の報酬系は前頭皮質から食べたいという信号を受け取ります。これらのシグナル伝達プロセスは、特定の電気インパルスの形で他のニューロンと通信し、脳血流、血中酸素、脳波の形で検出できる信号を生成します。

バイオコンピューティング技術の急速な発展により、神経活動検出技術によって脳の活動領域に関する正確な時空間情報を収集することが可能になりました。脳波記録法 (EEG)、脳磁図法 (MEG)、機能的磁気共鳴画像法 (fMRI) などの技術はすべて、脳内の神経活動を検出できます。特定の食物刺激（酸味、甘味、苦味、塩味、鮮度）を司る脳領域は安定しており変化しないため、脳コンピューターインターフェースシステムを使用して神経信号から味覚情報を解読することができます。

研究者らは、被験者の頭や耳などの特定の場所にさまざまな種類の電極を配置し、さまざまな周波数帯域のさまざまな信号をリアルタイムで収集し、機械学習などの技術を使用して、これらのさまざまな味覚刺激下での信号特性を特定しました。

認識プロセス中、ほとんどの EEG 研究で得られた信号強度は、塩味から甘味へと減少するパターンを示します (塩味 > 酸味 > 苦味 > 甘味)。したがって、これらの強度の違いは、特定の味覚の識別の研究に使用できます。

研究では、消費者の嗜好や選択の好みは脳信号の変化によって予測できることが判明した。研究者たちは、食べ物の好みにおける感情的な要素も味覚体験に影響を与えると考えています。最高の味覚体験をもたらす食品によって誘発される脳波信号は、高いレベルの幸福を意味します。

さまざまな科学的研究から、味覚は以前よりも私たちにとって身近なものになっていることがわかります。健康のために微電流技術を使って脳を騙したり、脳コンピューターインターフェースを使ってさまざまな味覚の電気信号を一つずつ識別したりと、味覚は漠然とした経験から明確な情報へと徐々に変化してきました。この感覚ツールに関する徹底的な研究は、食事、医療、製造などの分野における当社の応用にも役立ちます。

感覚がデジタル化すると

私たちが食べ物を味わうとき、味覚の知覚によって体内で一連の生理学的変化が起こり、それが脳波信号によって認識されます。表情や心拍数も変化するかもしれません。これらの認識結果を分類して分析することで、潜在的な反応を得ることができ、それは人々が新しい食品の味をどのように受け入れているかを理解するためのツールとして使用できます。新しい食品の研究開発、革新、販売促進に有益な効果をもたらすことができます。

乳児や失語症患者などの特別なグループの場合、脳コンピューターインターフェースを介した味覚認識を使用して、これらのグループに適した特定の食品をテストし、生活の質を向上させることもできます。

もちろん、味覚のデジタル化は医療健康の分野にも応用できます。味覚を失った患者の中には、味覚の変化により神経質になったり、痛みを感じたり、イライラしたりすることがあり、食欲減退や神経性食欲不振症にさえつながり、生活の質に深刻な影響を及ぼすことがあります。 COVID-19の後遺症に苦しむ患者、癌の化学療法を受けている患者などは、皆、このような苦痛の瞬間に直面するでしょう。しかし、将来的には、味覚喪失は技術的な手段によって矯正され、関連する脳領域を正確に刺激して食べ物の味を感じ取ることが可能となり、患者の心理的圧迫と健康負担を軽減することができ、味覚刺激療法の臨床応用も今後拡大するだろう。

デジタルエンターテインメントの分野では、感覚のデジタル化により、仮想世界の体験がより多彩なものになります。味覚のデジタル応用は、メタバースの分野でも非常に有望です。以前、シンガポール国立大学の研究者らは、味覚を制御できるセンサー装置を開発しました。電流、周波数、温度などのさまざまな刺激を設定することで、酸味、塩味、苦味、辛味をシミュレートできるほか、熱刺激を使用してミントの味をシミュレートすることもできます。

これらの刺激が組み合わさると、味蕾が食べ物との融合を経験していると錯覚するようになります。メタバースのデジタル世界では、感覚体験はますます豊かになります。シンプルな味覚センサーにより、仮想世界でさまざまな文化や地域のさまざまな珍味を味わうことができます。

味覚は私たちにとって最も欠かせない感覚の一つです。 5つの基本味のうち、甘味と塩味は食べ物が栄養価が高いと感じさせ、塩に含まれるナトリウムは欲求と食欲を喚起します。酸味や苦味は、人々にその食べ物が酸性で有毒であると感じさせ、軽蔑や嫌悪感という味覚反応を引き起こします。これらの豊かな味わいのおかげで、私たちは自然からの贈り物である食べ物と栄養の美しさを味わうことができます。

しかし、残念なことに、さまざまな理由で味覚を失ってしまう人もいます。また、新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより一時的に味覚を失った患者さんの中には、味覚の喪失によって苦痛を感じ、落ち込んだとソーシャルメディアで共有している方もいます。食べ物はどれも味がなく、異臭さえ漂い、自殺したくなるほどで​​した。人生に喜びは全くありませんでした。これまで、このような個人の感覚体験に対する解決策は存在していませんでした。しかし現在では、味覚に関するさまざまな徹底的な研究により、テクノロジーによって個人の感覚知覚をさらに深く探究し、増幅できるようになり、苦しんでいる人々の問題を解決できるようになっています。

私たちの感覚は常に、目、耳、鼻、舌、体、心などのさまざまな器官によって支配されてきました。テクノロジーの飛躍により、目、耳、鼻、舌、身体などの感覚が介入し、癒され、豊かになり、デジタル世界と物理世界のさまざまな体験が絡み合い、重なり合うようになりました。将来、仮想世界は現実感がないかもしれませんが、感覚レベルでの体験は充実して豊かで、真実と虚偽に満ち、楽しさにあふれたものになるでしょう。こうした感覚の変化によって、現実と幻想についての命題や議論がより多彩なものとなり、哲学の分野もより刺激的なものになるかもしれません。その日は、現実世界と仮想世界の境界が曖昧になる歴史的な瞬間となるかもしれない。