ウェアラブル技術は、食事に関するニーズについての知見を深めると同時に、身体活動に取り組む新たな可能性を生み出しています。
歯に装着する小型センサーや個別化された栄養モニタリングパッチを使えば、摂取量だけでなく、さまざまな食品に対する身体の反応も正確に追跡できます。
こうしたセンサーによって、一般的な食事の推奨から離れ、一人ひとりの食事ニーズをより深く理解できるようになる可能性があります。
仮想現実を活用した運動ゲームも、障害のある人や高齢者が身体活動に取り組む新たな方法を生み出しています。
科学者たちは、人間は最長で150年にわたり、重大な医療介入なしに生きられると予測しています。長寿を実現する秘訣は、誰も知らない秘密ではありません。より良い食事をとり、もっと運動することです。しかし、言うは易く行うは難しです。
食事に関する推奨事項は常に変わっているように見え、年齢を重ねるにつれて運動も難しくなります。しかし、ウェアラブル技術は、食事のニーズについての知見を深め、身体活動に取り組む新たな可能性を生み出しています。つまり、最新のガジェットが、食べて遊ぶことを通じて寿命を延ばす手助けをしているのです。
ウェアラブル技術が食事のニーズを追跡する方法を変えている
2022年、ノルウェーの科学者グループが調査したのは、特定の食品が平均余命に与える影響です。予想どおりの結果もありました。豆類を多く食べると、寿命が1年から4年延びる可能性があります。一方、やや分かりにくい結果もありました。野菜を多く食べると、寿命が縮むか、1年延びる可能性があるというのです。野菜を食べることは一般に健康に良いものです。それなのに、なぜ寿命が短くなることと関連する場合があったのでしょうか。そもそも、豆類を食べる人の中には寿命が1年しか延びない人もいれば、4年延びる人もいるのはなぜでしょう。野菜も豆類も、種類によって栄養価は異なります。緑豆はピーナッツより鉄分が多く、ケールはアスパラガスよりビタミンCが豊富です。健康で長生きするために何を食べるべきかを理解するには、食べるものの栄養成分を確実に測定する方法が必要です。
2018年、タフツ大学工学部の研究者たちは開発しました。食べている最中に、食品に含まれるブドウ糖や塩分など特定の分子を検出できるウェアラブル機器です。2mm x 2mmのセンサーを歯に直接装着し、検出した栄養分子に応じて高周波を送信します。この技術により、身体がどの栄養素を取り込んでいるのかを正確に把握できる可能性があります。
「理論上、センサーの生体応答層を変更すれば、ほかの化学物質も対象にできます。実際のところ、限界を決めるのは私たちの創造力だけです」と述べたのは、センサーを設計した技術者の一人で、タフツ大学工学部のC・ドーブル教授、フィオレンツォ・オメネット博士です。
しかし、この情報が役立つのは、特定の栄養素の量が健康にどのように影響するのかを把握できる場合に限られます。食べるものの影響は人によって異なります。同じ食事をしても、身体の反応は大きく異なることがあります。こうした背景から、健康技術の研究者たちは、食事の影響をより正確に評価するウェアラブル技術の開発を進めています。2020年、メルボルンを拠点とする新興企業Nutronimcsは、ロイヤルメルボルン工科大学（RMIT）の技術者と提携し、世界初の個別化栄養モニタリングパッチを開発すると発表しました。親指の先ほどの大きさのスマートパッチは、食事に関する重要なバイオマーカーを痛みなく測定してアプリに情報を送信するため、利用者はさまざまな食品に対する身体の反応を正確に追跡できます。
「このスマートパッチは、ウェアラブル健康モニタリング技術の大きな進歩です」と、RMIT機能性材料・マイクロシステム研究グループの共同ディレクター、シャラス・スリラム氏は述べています。「現在のウェアラブル技術では心拍数や歩数を追跡できますが、分子レベルで健康状態をモニタリングすることはできません。この新技術はさらに踏み込み、2型糖尿病のような生活習慣関連疾患を引き起こす正確なバイオマーカーを対象とします。」
今後数年のうちに歯に装着するセンサーや栄養モニタリングパッチを使う可能性は低いでしょう。しかし、近い将来にこうしたウェアラブル技術の恩恵を受けられないということではありません。科学者が栄養摂取量と身体への影響をリアルタイムでモニタリングできるようになったのは、これが初めてです。こうしたウェアラブルセンサーは、一般的な食事の推奨から離れ、長寿のために一人ひとりが必要とするものを理解する可能性をもたらします。
ウェアラブル技術が身体活動を遊びに変える
何千年もの間、研究者たちは身体活動が健康に重要だと認識してきました。ヒポクラテスとガレノスは、運動不足は健康に有害だと説きました。残念ながら、この古代の賢人たちは、過度な運動も賢明ではないと主張し、西洋の多くの文化がこれを信じました。科学者たちが2,000年分の考えを覆し、激しい身体活動が平均余命を延ばす可能性を示唆し始めたのは、20世紀初頭になってからでした。
1900年代半ば、研究者たちは身体活動を数値化するため、1日の歩数に注目し始めました。約50年間、歩数計は主に研究で使われていました。しかし1990年代には、腰に装着する活動量計が研究室を飛び出し、フィットネス愛好家の間で人気を集め始めました。その20年後、歩数計市場はFitBitの大きな貢献もあり、ついに本格的な成長を遂げました。
FitBitは画期的なことをしました。毎日の歩数を自動で記録するだけでなく、目標や達成状況を導入したのです。FitBitを着けて歩くことは、単なる身体活動ではなく、ゲームになりました。多くのウェアラブル活動量計がすぐにこれに続きました。2022年、デンマークの研究者たちは、調査し、スマート歩数計に関する120件以上の研究を検討した結果、機器を着用すると1日あたり約1,200歩増えると結論づけました。
人々は、遊びのように感じられると身体活動に取り組みやすいことが分かっています。50年にわたる研究にもかかわらず、歩数が少し増えることで寿命が延びるかどうかは、明らかになっていませんでした。デンマークの研究者たちがついにこの疑問を解明しました。すでに比較的活動的な人では、1日1,000歩増やすと死亡率が6%低下します。より座りがちな生活を送る人では、1,000歩増やすことで死亡率が最大36%低下する可能性があります。
しかし、誰もが毎日散歩に出かけられるわけではありません。高齢者や障害のある人の場合、身体活動はリハビリ施設で一人きりで行われることがよくあります。そのため、こうした人々（私たちも全員、今または将来その一員になります）は運動量が少なく、遊びを取り入れた身体活動から得られる認知面・感情面の効果も同じようには得られません。
過去10年間に、研究者たちは、仮想現実を活用したエクサゲーム（VRE）は、年齢や身体能力を問わず、誰もが身体活動に取り組める利用しやすい方法となる可能性があることを明らかにしました。VREは二重課題であり、脳を刺激して認知反応と運動反応を同時に引き起こします。新しいゲーム、とりわけ対話型ゲームの進歩により、ほかの人と遊びながら、従来の運動よりも効果的に個人の身体的・認知的健康を向上させられる可能性があります。たとえば、2件のランダム化比較試験によると、1回のNintendo Wiiを使った運動で、高齢者の意味記憶と実行機能が改善し、同じグループが12～16回行うと、短期記憶と移動能力が向上しました。
