調律の科学

Feelmo の背後にある科学を、出典つきでまとめました。スコアを構成するアルゴリズムの詳細は非公開ですが、その土台となる科学は、公開された査読論文の上に立っています。

心拍は、メトロノームではない

健康な心臓は、時計のように一定のリズムでは打ちません。心拍と心拍の間隔(R-R 間隔)は、呼吸・姿勢・ストレス・回復の状態に応じて、たえず細かく揺らいでいます。この揺らぎが HRV(心拍変動) です。

HRV の測定方法と生理学的解釈は、1996 年に欧州心臓病学会と北米ペーシング電気生理学会の合同タスクフォースが標準化して以来(Task Force, 1996)、自律神経機能の非侵襲的な窓として、数千件の研究で用いられてきました(Shaffer & Ginsberg, 2017)。

RMSSD という「ものさし」

HRV には多くの指標がありますが、Feelmo が標準指標として採用する RMSSD(隣接する R-R 間隔の差の二乗平均平方根)には、次の特長があります。

• 副交感神経(迷走神経)活動の指標として確立しています(Task Force, 1996; Shaffer & Ginsberg, 2017)
• 短い計測時間でも比較的安定し、呼吸パターンの影響を受けにくいため、心理生理学研究で推奨されています(Laborde et al., 2017)

なぜ「夜」をみるのか

Feelmo の調律度は、主に睡眠中の心拍データから生まれます。これには理由があります。

• 睡眠中は、運動・食事・姿勢・カフェインなど、HRV を揺らす外的要因が最も少なく、毎日同じ条件で比較できる時間帯です
• 深いノンレム睡眠では副交感神経が優位になることが示されており(Trinder et al., 2001)、回復の様子が表れやすい時間でもあります
• 睡眠と HRV の関係は、系統的レビューでも整理されています(Stein & Pu, 2012)

ストレスと調律

心理的ストレスと HRV 低下の関連は、メタ分析で繰り返し報告されています(Kim et al., 2018)。また、脳画像研究のメタ分析からは、前頭前野(考える脳)と心臓をつなぐ迷走神経の経路が、HRV をストレスと健康の指標たらしめている、というモデルが提案されています(Thayer et al., 2012)。

ゆっくりした呼吸が効く理由

Feelmo の呼吸セッションがゆっくりとした呼吸(おおよそ毎分 6 回前後)へ誘導するのは、この速さの呼吸が圧反射(血圧調整の反射)と共鳴し、HRV を一過性に大きく高めることが知られているためです(Lehrer & Gevirtz, 2014)。

ゆっくりした呼吸の心理生理学的効果は、系統的レビューでも、副交感神経活動の亢進やリラックス感の増加と関連することが報告されています(Zaccaro et al., 2018; Russo et al., 2017)。

「自分のベースライン」と比べる理由

HRV の絶対値は、年齢・性別・体質によって大きく異なります。9 世代にわたる大規模データでは、HRV が加齢とともに低下することが示されています(Umetani et al., 1998)。

だから Feelmo は、他人との比較ではなく、あなた自身のベースラインからの変化を見ます。隣の人より高いか低いかではなく、「いつもの自分」と比べてどうか — それが意味のある問いです。

手首で測るということ

Apple Watch は光学式センサで脈波を読み取り、R-R 間隔を推定します。安静条件では、Apple Watch 由来の HRV が心電図ベースの計測と良好に一致することが検証されています(Hernando et al., 2018)。一方、激しい体動時は精度が下がるため、Feelmo が安静・睡眠中のデータを重視するのは、この点でも理にかなっています。

光と運動について

行動ログが日光と活動量を扱うのにも、背景があります。

• 光は人の概日リズム(体内時計)・睡眠・気分に影響する最も強い環境因子のひとつです(Blume et al., 2019)
• 定期的な運動が HRV の上昇と関連することは、メタ分析で報告されています(Sandercock et al., 2005)

Lumo Core について言えること

こころの調律度(Regulation Score)は、上記のような確立した HRV 指標を、研究主導のスタジオ Lumo が開発した Lumo Core アルゴリズムで統合し、0–100 のひとつのスコアに翻訳したものです。

• 統合の具体的な構成・重みづけは、企業秘密のため公開していません
• 解析の妥当性は、慶應義塾大学との共同研究のなかで継続的に検証しています

参考文献

1. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use. Circulation. 1996;93(5):1043–1065.
2. Shaffer F, Ginsberg JP. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms. Frontiers in Public Health. 2017;5:258.
3. Laborde S, Mosley E, Thayer JF. Heart Rate Variability and Cardiac Vagal Tone in Psychophysiological Research – Recommendations for Experiment Planning, Data Analysis, and Data Reporting. Frontiers in Psychology. 2017;8:213.
4. Trinder J, Kleiman J, Carrington M, et al. Autonomic activity during human sleep as a function of time and sleep stage. Journal of Sleep Research. 2001;10(4):253–264.
5. Stein PK, Pu Y. Heart rate variability, sleep and sleep disorders. Sleep Medicine Reviews. 2012;16(1):47–66.
6. Kim HG, Cheon EJ, Bai DS, Lee YH, Koo BH. Stress and Heart Rate Variability: A Meta-Analysis and Review of the Literature. Psychiatry Investigation. 2018;15(3):235–245.
7. Thayer JF, Åhs F, Fredrikson M, Sollers JJ, Wager TD. A meta-analysis of heart rate variability and neuroimaging studies: implications for heart rate variability as a marker of stress and health. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 2012;36(2):747–756.
8. Lehrer PM, Gevirtz R. Heart rate variability biofeedback: how and why does it work? Frontiers in Psychology. 2014;5:756.
9. Zaccaro A, Piarulli A, Laurino M, et al. How Breath-Control Can Change Your Life: A Systematic Review on Psycho-Physiological Correlates of Slow Breathing. Frontiers in Human Neuroscience. 2018;12:353.
10. Russo MA, Santarelli DM, O'Rourke D. The physiological effects of slow breathing in the healthy human. Breathe (Sheffield). 2017;13(4):298–309.
11. Umetani K, Singer DH, McCraty R, Atkinson M. Twenty-four hour time domain heart rate variability and heart rate: relations to age and gender over nine decades. Journal of the American College of Cardiology. 1998;31(3):593–601.
12. Hernando D, Roca S, Sancho J, Alesanco Á, Bailón R. Validation of the Apple Watch for Heart Rate Variability Measurements during Relax and Mental Stress in Healthy Subjects. Sensors (Basel). 2018;18(8):2619.
13. Blume C, Garbazza C, Spitschan M. Effects of light on human circadian rhythms, sleep and mood. Somnologie. 2019;23(3):147–156.
14. Sandercock GR, Bromley PD, Brodie DA. Effects of exercise on heart rate variability: inferences from meta-analysis. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2005;37(3):433–439.