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脳波計測とは?5つの脳計測手法の特徴と選び方を徹底解説

脳波計測

脳波計測をはじめとする脳活動計測技術は、これまで医療分野での利用が中心でした。しかし近年、装置の小型化・簡易化が進んだことにより、ビジネスやコンシューマー分野への活用が急速に広がっています。

脳活動を可視化する手法には、脳波計(EEG)fNIRSfMRI、MEG、PETなど複数の種類があり、それぞれ異なる特性を持ちます。アンケートではとらえきれない消費者の無意識の感情を把握できることから、ニューロマーケティングの基盤として注目度が高まっている技術です。

本記事では、脳波計測を中心に代表的な5つの脳活動計測手法の仕組みと特徴、目的に応じた手法の選び方、活用事例まで詳しく解説します。「どの手法を用いれば消費者の本音をより正確にとらえられるのか」を知りたいマーケティング担当者の方は、ぜひ参考にしてください。

1.なぜ今、脳活動計測が注目されているのか

ここでは、なぜ従来のマーケティング手法では不十分なのか、そして、脳科学による「無意識の可視化」が求められる背景について解説します。

1-1.従来のマーケティング手法の限界

マーケティングの現場では、これまでアンケートやインタビューなど、消費者が言葉で表現した情報をもとに商品評価や広告効果を判断することが一般的でした。しかし近年、こうした言語化されたデータだけでは、実際の購買行動を左右する本質的な感情をとらえきれないという課題が明確になってきています。

言葉として表に出てくる情報だけでは、購入の決め手となる「無意識の反応」を見逃してしまう可能性がある点が、従来のマーケティング手法の大きな限界といえるでしょう。

1-2.脳科学による「無意識の可視化」

アンケートやインタビューでは言語化されにくい消費者の「本音」や、本人も気付かないまま生じる感情の変化を把握する手段として注目されているのが、脳科学を活用したアプローチです。

脳活動や視線の動きといった生体情報を測定すると、消費者が何かを見た瞬間に抱いた好意や違和感、注意の向き方など、無意識下の反応を定量的に把握できます。こうしたデータを活用することで、表面的な回答だけでは見えなかった潜在ニーズを特定し、「消費者心理」を客観的な指標として評価できるようになります。

消費者の無意識に基づいた反応を商品開発や広告制作などに反映できる点は、従来の主観調査にはない大きな強みです。

1-3.ニューロマーケティングの台頭

こうした無意識を可視化するアプローチが広がるなかで誕生したのが、脳活動や視線、表情などの生体反応をマーケティングに応用する「ニューロマーケティング」の考え方です。近年は、アイトラッキング表情認識、さらには脳波やfNIRSなどを用いた脳活動の計測といった多様な技術が実用化され、従来の調査ではとらえきれなかった消費者の本音を客観的なデータで示せるようになりました。

現在では、アンケートやインタビューによる主観的な評価に、脳活動データという客観的な指標を組み合わせることで、商品の本質的な価値をより高精度で導き出す手法として確立されつつあります。

2.脳波計測をはじめとする脳活動計測とは?

ここでは、脳の神経活動と電気信号の関係、脳活動の測定手法、そして脳計測で何がわかるのかを解説します。脳内で起きている現象を理解することで、各計測手法の特性がより明確になるでしょう。

2-1.脳の神経活動と電気信号の関係

人間の脳には1000億近い神経細胞(ニューロン)が存在するといわれ、それぞれが電気信号をやりとりしながら情報を伝え合っています。ニューロンが活動するときには化学物質が放出され、その過程で微弱な電気信号が生じる点が特徴です。

さらに、特定の認知活動が行なわれると、その領域のニューロンが活発に働き、急速に酸素を消費します。すると、体はそれを補うために該当部位への血流量を増加させます。こうした脳活動にともなうニューロンの電気的活動や血流量の変化をとらえることで、脳がどのような状態にあるのかを推定する手法が「脳活動計測」です。

2-2.脳活動の測定手法

脳活動を測定する手法には、いくつかの種類があります。

EEG(脳波計)は、脳が発する電気信号を周波数ごとに分析することで、集中やリラックス、眠気といった状態を瞬間的にとらえられる手法です。睡眠時や瞬間的な脳活動を把握したい場合に適しています。

また、fNIRS(機能的近赤外分光法)は脳の血流量の変化を測定する手法で、装置が比較的小型であることから、日常に近い環境でも計測しやすい点が特徴です。

より高い精度で脳深部の状態まで知る必要がある場合には、強力な磁場を利用するfMRI(機能的磁気共鳴画像法)が用いられます。空間分解能(どれだけ細かい構造まで見分けられるかを示す指標)に優れており、感情や脳内ネットワークをとらえたいときに使用されます。

さらに、神経細胞が脳で活動する際に脳のどこで磁場が生じているかを検出するMEG(脳磁図)、脳の代謝活動をとらえるPET(陽電子放出断層撮影)は、おもに医療や基礎研究で活用されている手法です。

2-3.脳計測で何がわかるのか

脳活動を計測することで、アンケートなどでは把握しにくい潜在的な好意や違和感といった「言葉にならない評価」を可視化できます。例えば、商品や広告を見た瞬間に生じる無意識の反応をとらえることで、どの要素に魅力を感じ、どこに違和感を覚えているのかを客観的に判断できます。

さらに、脳がどの程度負荷を受けているか、どのくらい疲労しているかといった認知状態をリアルタイムに測定することも可能です。商品を選択する際にどのような脳活動が起きているかを分析すれば、その人が好ましいブランドを選択しているかを推測することもできます。

加えて、広告や動画コンテンツの記憶への定着度、視線や脳反応の解析を通じた注目箇所の把握にも応用されています。

3.各脳計測手法の仕組みと特徴

ここからは、広く利用されている主要な5つの脳機能イメージング手法について、それぞれの計測原理とメリット・デメリットを解説します。計測方法の違いを理解することで、目的に合った最適な手法を選びやすくなるでしょう。

3-1.EEG(脳波計)

EEGは、頭皮に配置した電極を通じて脳の電気的な活動を直接測定する手法です。

ミリ秒単位という高い時間分解能(観察対象の変化をどれだけ細かい時間刻みで記録できるかを示す指標)を持つため、刺激を受けた瞬間に脳がどのように反応したのかを詳細に観察できます。装置自体も小型化が進んでおり、無線型やウェアラブル型の利用も広がっていることから、運用のしやすさという点では扱いやすい計測方法といえます。

一方で、空間分解能は高くないため、どの部位から電気信号が発生しているのかを正確に特定することは困難です。また、取り扱う電気信号が微弱なため、外部の電気的・磁気的ノイズの影響を受けやすいという課題もあります。

3-2.fNIRS(機能的近赤外分光法)

fNIRSは近赤外光を頭皮に照射し、血中ヘモグロビンの酸素化状態を測定する手法です。

大脳皮質のうち、頭皮に近い箇所(深さ約2cm)の脳活動を空間分解能1.5cm程度で推定できます。電気的ノイズに強く、日常環境に近い状態での計測が可能な点が大きな特徴です。また、光源と検知器が頭皮に密着していれば体動の影響を受けにくいため、被験者の姿勢の自由度が高い点も特徴として挙げられます。

電気信号の後に発生する血流変化を指標としているため、時間分解能は中程度です。また、空間分解能も中程度であり、脳深部の計測は困難ですが、表面上であればどの部位の活動かを特定することは可能です。

3-3.fMRI(機能的磁気共鳴画像法)

fMRIは強い磁気と電磁波を用い、脳血液中の酸素化・脱酸素化ヘモグロビン量の変化を利用して脳活動を画像化する手法です。

空間分解能が非常に高く(通常1~3mm)、扁桃体や海馬などの脳深部まで計測できる点が強みです。一方で、時間分解能はそれほど高くなく、瞬間的な反応を追うのには向いていません。

また、装置が大型で高価であり、測定中は頭を動かせないなど体動制約が大きいことがデメリットです。

3-4.MEG(脳磁図)

MEGは超伝導量子干渉計(SQUID)を用いて、脳の電気信号が生み出す微弱な磁場を測定する手法です。

EEG並みの高い時間分解能を持ちながら、EEGよりも空間分解能が高いという特徴があります。しかし、装置が大型で高価なうえ、外部磁気の影響を遮断するための磁気シールドルーム内に設置しなければなりません。測定環境に大きな制約があることから、マーケティング調査には導入しにくい手法といえます。

3-5.PET(陽電子放射断層撮影)

PETは放射性同位元素で標識した化合物を体内に投与し、その動きを追跡することで脳の代謝活動や神経伝達物質の動きを分子レベルで評価する手法です。

神経伝達物質の受容体がどの程度機能しているのかを定量的に測定できるほか、CTやMRと組み合わせることで体の構造や代謝といった複数の情報を同時に取得できる点が特徴です。

一方で、放射線被曝をともなうことから、一般の消費者を対象としたニューロマーケティング用途には適していません。また、装置が非常に大型で高価であり、時間分解能も分単位と低いことが課題となっています。

4.脳計測手法の比較と特徴

ここまで紹介してきた脳活動計測の手法は、測定対象によって大きく2つに分類されます。

まず、EEGとMEGは、神経細胞が発する電気信号そのものを直接とらえる「電気信号系」の手法です。脳活動が生じた瞬間の変化をほぼリアルタイムで記録できるため、時間分解能が高く、短い刺激に対する即時の反応を知りたい場面に適しています。

これに対して、fMRIとfNIRSは、神経活動にともなって変化する血流動態を計測する「脳血流系」の手法に分類されます。脳が活動すると約6秒後に酸素化ヘモグロビン量がピークに達するため、反応のタイミングを正確に追うことは難しい一方で、どの部位が活動しているかを高い空間精度で把握できる点が特徴です。

さらに、PETは脳内の代謝活動を分子レベルで評価できる特殊な手法で、神経伝達物質の働きまで調べられる技術ですが、放射性同位元素を用いる必要があるため、医療や研究用途に限定されます。

脳計測手法 比較表

このように各手法には得意・不得意があるため、測定目的に合った手法を選択することが重要です。

5.最適な脳計測手法の選び方

ここでは、測定環境・精度・コストの3つの軸から、目的に応じた最適な脳計測手法の選び方を解説します。万能な手法は存在しないため、用途に合わせた適切な選択が成功の鍵となります。

5-1.測定環境の自由度

脳計測手法を選ぶ際、まず考慮すべきポイントは測定環境の自由度です。

fMRIとMEGは高精度で脳活動を測定できるものの、装置が大型で磁気シールドルームが必要となるため、実験室のような制限された環境での使用に限定されます。一方、fNIRSとEEGは日常環境に近い状態での計測が可能です。いずれもウェアラブル化が進んでおり、より実用的な場面での活用が広がっています。

5-2.求める精度とコストのバランス

次に重要なのが精度とコストのバランスです。fMRIやMEG、PETは高精度ですが、装置が大型で高コストとなります。一方、fNIRSやEEGは中程度の精度ながら、コストを抑えつつ運用しやすい点が魅力です。

ただし、EEGについては電極タイプや数によって精度・コスト・簡便さが変動する点に注意が必要です。ウェットタイプは高感度ですが準備に時間がかかり、ドライタイプはすぐに準備できますが感度は中程度です。また、電極のチャンネル数が多いほど高精度になりますが、コストが上がります。少ない場合は低コストで運用しやすい特徴があります。

5-3.用途別のおすすめ

目的に応じた手法選択も重要です。マーケティング評価には自然な姿勢での計測と多角的な評価が可能なfNIRSとアイトラッキング(視線計測)の組み合わせが適しています。

一方、リアルタイムの反応を把握したい場合はミリ秒単位の高い時間分解能を持つEEGが最適です。さらに、扁桃体や海馬など脳の深部組織の詳細分析にはfMRI、神経伝達物質の働きを分子レベルで評価したい場合にはPETが適しています。

6.ニューロマーケティングにおける脳計測の活用

ここでは、ニューロマーケティングの概念とおもな調査方法を解説します。脳計測を活用することで、従来の調査では見えなかった消費者の潜在的なニーズや感情を客観的に評価できます。

6-1.ニューロマーケティングとは

ニューロマーケティングとは、アンケートなどの「主観指標」、脳や視線などの「生体指標」、反応時間などの「行動指標」を組み合わせて分析し商品開発や広告宣伝などに活用するマーケティング手法です。

消費者の無意識下の心理を可視化することで潜在ニーズを特定し、アンケートをはじめ従来の主観的調査ではとらえきれなかった商品の本質的価値を客観的データで評価できます。このデータを活用して商品開発や販売促進などの戦略を立てることにより、より効果的なマーケティング施策を打ち出せるようになります。

ニューロマーケティング図解

6-2.おもな調査方法

ニューロマーケティングでは生体指標のおもに「脳計測」「アイトラッキング」「自律神経活動」の3つの測定手法を組み合わせ、消費者の無意識の反応を多角的にとらえます。

脳計測ではEEG・fNIRS・fMRIなどを用いて脳の電気活動や血流変化を測定し、認知的・感情的な反応を定量化します。fMRIの詳しい仕組みやメリット・デメリットについては「fMRIとは?MRIとの違いやメリット・デメリットについて解説」をご覧ください。

アイトラッキングは、視線がどこに向けられ、どのタイミングで移動したのかを可視化する手法です。被験者が何に注目しているのかが一目でわかるため、パッケージや広告の改善に有効です。アイトラッキングの仕組みや脳計測との組み合わせ事例については「アイトラッキングとは?仕組みから活用方法、脳計測と合わせた事例について解説」で詳しく紹介しています。

さらに、自律神経活動では、心拍皮膚電位を測定し、心拍の変化や手のひらの発汗といった体の変化から無意識的な感情の高ぶりやストレス状態を読み取ります。

これらの手法を組み合わせることで、従来の調査では得られなかった消費者の本音に迫る多角的な分析が可能です。

7.脳計測を活用した取り組みの事例

ここでは、NeUが実施した脳計測の活用事例を紹介します。食品メーカーや印刷会社など、さまざまな業界で脳計測がどのように活用されているかを見ていきましょう。

7-1.【森永製菓株式会社様】パッケージの開封から食べ終えるまでの喫食体験を評価

森永製菓様との取り組みでは、fNIRSと心電計測を組み合わせ、パッケージを開けてから食べ終えるまでの一連の行為を「喫食体験」と定義し、その価値を数値化しました。

計測の結果、「このチョコレートにいくら払えるか」というWTP検討中には、好ましいブランドの選択時に活動が高まることが知られている「背内側前頭前野」において、脳血流量が有意に上昇することが確認されました。この結果は、森永製菓様の製品が消費者に与える商品価値を脳科学的に裏付けられる可能性を示すものです。従来のアンケート評価に加えて、商品価値を定量的にも把握できる可能性が示されました。

【森永製菓株式会社との共同研究】パッケージの開封から食べ終えるまでの喫食体験を評価 チョコレートの商品価値を生体・主観調査で評価 | NeUro+(ニューロプラス)

7-2.【DM三井製糖株式会社様】「パラチノース」が集中力に与える影響を調査

DM三井製糖様との取り組みでは、fNIRSを用いて天然由来の糖質「パラチノース」が集中力と脳血流に与える影響を科学的に調査しました。その結果、パラチノースを摂取した群はブドウ糖を摂取した群と比べて認知課題の成績が高く、脳血流変化量も多いことが確認されました。機能性表示食品の効果を脳科学的に示した事例です。

DM三井製糖株式会社様の食品臨床試験に協力し、共著論文がBrainResearchに掲載されました | NeUro+(ニューロプラス)

7-3.【凸版印刷株式会社様】認知脳科学の知見に基づいた「ニューロデザイン」 評価サービス

凸版印刷様(現:TOPPANエッジ様)とは、fNIRS(脳活動計測)にアイトラッキング、心拍計測、皮膚電位計測、主観調査を組み合わせ、認知脳科学の知見を取り入れた「ニューロデザイン」評価サービスを構築しました。

このサービスでは「興味」「記憶」「注目」「好ましさ」「読みやすさ」などをスコアとして算出できます。従来の主観的なアンケートだけでは把握しきれなかった潜在的な評価を得られ、顧客に対してより最適なデザインを制作できるようになる点が特徴です。

凸版印刷と共同で、認知脳科学の知見に基づいた「ニューロデザイン®」 評価サービスを販売開始 | NeUro+(ニューロプラス)

8.脳活動計測の今後の展望

ここでは、AI・機械学習による解析の高度化、ハイブリッド計測の台頭、ウェアラブル化など、脳活動計測の未来について解説します。技術の進化により、脳活動計測の活用領域はさらに広がっています。

8-1.AI・機械学習による解析の高度化

脳波には無数の波形パターンが存在し、従来は人間の力で解析するには限界がありました。

しかしAIの導入により、微細な心理状態に対応する脳波パターンを継続的に蓄積・学習できるようになり、解析の精度は飛躍的に向上しています。さらに、データ量が増えるほど、その人がどのような状態にあるかをより細かく推定できるため、個人レベルでの精緻な分析も可能になりつつあります。

また、ディープラーニングを活用した解析では、従来の分析手法では見逃されていた微細な脳反応を検出することも可能です。これにより、マーケティング領域だけでなく、うつ病や統合失調症、認知症の早期発見など医療分野への応用も進んでいます。

8-2.ハイブリッド計測の台頭

近年は単一の手法だけに頼るのではなく、複数の計測技術を組み合わせる「マルチモーダル計測」が注目を集めています。

fNIRSとアイトラッキング、PETとMRI、EEGとfMRIなど、各手法が持つ強みをかけ合わせることで、より多角的で総合的な脳活動の理解が可能です。前述の凸版印刷様の事例のように、fNIRSとアイトラッキングを組み合わせた実用的なサービスもすでに登場しており、今後はマーケティング領域でもこうしたマルチモーダル計測の普及がさらに進むと考えられます。

8-3.ウェアラブル化と一般化

脳活動計測機器の小型化・簡便化が進んだことで、一般消費者向けのサービス開発が盛んになっています。

例えば、かつては研究室でしか扱えなかった脳波計がコンシューマー向けに提供されるようになり、近年では「脳とつながる」ことをテーマにしたサービスの登場が枚挙にいとまありません。また、日常生活で継続的に脳波を測定し、ストレスレベルや集中力の低下を検知するシステムの開発も進んでいます。

こうした技術は健康管理だけでなく、学習効率の向上、スポーツパフォーマンスの最適化、エンターテイメント体験の高度化など、多様な分野に応用が広がりつつあります。マーケティング領域でも、消費者の脳反応をより自然な環境で測定できるようになれば、商品設計や広告評価の精度が一段と高まるでしょう。

9.まとめ

脳計測にはおもにEEG、fNIRS、fMRI、MEG、PETの5つの手法があり、それぞれ得意とする領域や特性が異なります。万能な手法は存在しないため、測定環境や空間・時間分解能といった要素を考慮し、目的に合わせて最適な手法を選択することが重要です。

また、近年は簡易計測機器の普及やAIによる脳波解析精度の向上により、脳活動計測の活用領域は医療だけでなく、商品開発、販売促進などマーケティング分野にも広がっています。特に、脳活動から消費者の無意識下の心理を読み解く「ニューロマーケティング」は、従来のアンケート調査ではとらえにくかった潜在ニーズをより正確に把握できる手法として注目されています。

株式会社NeUは、ニューロマーケティングを用いたコンサルティングを提供する脳科学カンパニーです。ニューロマーケティングを商品開発や販売促進に活用したいとお考えの企業担当者の方は、お気軽にお問い合わせください。

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■本件に関するお問い合わせ

株式会社NeUニューロマーケティングチーム
E-mail info@neu-brains.com

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ニューロマーケティングチーム 広報担当

営業職、カスタマーサクセス職を経て、2024年に株式会社NeUに入社。マーケティング担当・広報担当としてホームページの運営に従事。ニューロマーケティングというあまり親しみのないテーマをより分かりやすく伝えたい、という想いで広報活動を行っています。

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