JP6477280B2 - Cognitive brain activity measurement system and cognitive brain activity measurement method - Google Patents
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Description
本発明は、認知脳活動計測システムおよび認知脳活動計測方法に関し、特に、認知課題の実行中に被験者の脳活動を計測する認知脳活動計測システムおよび認知脳活動計測方法に関する。 The present invention relates to a cognitive brain activity measurement system and a cognitive brain activity measurement method, and more particularly, to a cognitive brain activity measurement system and a cognitive brain activity measurement method for measuring a subject's brain activity during execution of a cognitive task.
従来、認知課題の実行中に被験者の脳活動を計測する計測システムが知られている。(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, a measurement system that measures a subject's brain activity during execution of a cognitive task is known. (For example, refer to Patent Document 1).
上記特許文献1には、課題呈示を行うディスプレイと、呈示された課題に対する被験者の応答を入力する入力デバイスと、入力結果を記録する記憶部と、脳活動計測装置とを備えた計測システムが開示されている。
脳活動の計測では、レスト期間(安静期間)とタスク期間(課題期間)とが交互に設けられ、レスト期間の後、タスク期間において課題呈示と被験者による応答とが行われる。タスク期間内に複数の課題が呈示される場合、課題呈示の時間間隔は、通常、一定値に設定される。応答に要する時間には個人差があるので、課題呈示の時間間隔は、応答に時間がかかる被験者が応答に間に合わないことがないように、応答の遅い被験者を基準に設定される。 In the measurement of brain activity, a rest period (rest period) and a task period (task period) are alternately provided, and after the rest period, task presentation and response by the subject are performed in the task period. When a plurality of tasks are presented within the task period, the task presentation time interval is usually set to a constant value. Since there are individual differences in the time required for response, the time interval for task presentation is set on the basis of subjects with slow responses so that subjects who take time to respond will not be in time for responses.
しかしながら、一定の時間間隔で課題呈示を行う場合、被験者の個人差によって、課題により生じる認知機能上の負荷に個人差が生じてしまうという問題点がある。つまり、応答の早い被験者は、課題に対する応答後、次の課題呈示までの間に待たされることになるため、タスク期間中に負荷が変動するとともに、応答の遅い被験者と比べて負荷が低減される。脳活動計測は、タスク期間およびレスト期間の各々における認知機能上の負荷を揃えた条件で行うことにより、他の被験者や診断基準等との対比を行うため、個々の被験者の負荷を均一にすることが重要である。 However, when presenting tasks at regular time intervals, there is a problem that individual differences occur in the load on the cognitive function caused by tasks due to individual differences among subjects. In other words, a subject with a quick response will wait until the next task is presented after responding to the task, so the load varies during the task period and the load is reduced compared to a subject with a slow response. . Brain activity measurement is performed under the condition that the load on the cognitive function in each of the task period and rest period is made uniform, so that it is compared with other subjects and diagnostic criteria, etc., so that the load on each subject is uniform This is very important.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、応答の早さの個人差に起因して、課題により生じる認知機能上の負荷がばらつくのを抑制することが可能な認知脳活動計測システムおよび認知脳活動計測方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is that the cognitive function load caused by the problems varies due to individual differences in the speed of response. It is to provide a cognitive brain activity measuring system and a cognitive brain activity measuring method capable of suppressing the above.
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における認知脳活動計測システムは、課題呈示を行う呈示器と、呈示された課題に対する被験者の応答を認識する認識部と、認識部の認識結果を記録する記録部と、認識部の認識結果が出力されたことに基づいて、次の課題を呈示するよう呈示器を制御する呈示制御部と、課題呈示および課題に対する応答に伴う被験者の脳活動を計測する脳活動計測部と、を備え、脳活動計測部は、被験者の脳活動の時間変化を計測するとともに、認識部の認識結果の出力タイミングを、脳活動の計測結果と共に記録し、計測結果において出力タイミングを表示部に識別可能に表示させるように構成されている。 To achieve the above object, a cognitive brain activity measurement system according to a first aspect of the present invention includes a presenter for presenting a task, a recognition unit for recognizing a subject's response to the presented task, and recognition by the recognition unit. A recording unit for recording the result, a presentation control unit for controlling the presenter to present the next task based on the output of the recognition result of the recognition unit, and the subject's brain accompanying the task presentation and the response to the task A brain activity measuring unit that measures the activity, the brain activity measuring unit measures a temporal change in the brain activity of the subject, records the output timing of the recognition result of the recognition unit together with the measurement result of the brain activity , In the measurement result, the output timing is displayed on the display unit in an identifiable manner.
この発明の第1の局面による認知脳活動計測システムでは、上記のように、呈示された課題に対する被験者の応答を認識する認識部と、認識部の認識結果が出力されたことに基づいて、次の課題を呈示するよう呈示器を制御する呈示制御部とを設ける。これにより、呈示された課題に対する被験者の応答を自動で認識し、認識部が認識結果を出力した場合(すなわち、被験者が応答した場合)に、速やかに次の課題を呈示することができる。その結果、応答速度の個人差に依存せずに、応答が行われた後の同じタイミングで課題による負荷を被験者に与えることが可能となる。これにより、本発明によれば、応答の早さの個人差に起因して、課題により生じる認知機能上の負荷がばらつくのを抑制することができる。また、この結果、タスク期間およびレスト期間の各々における認知機能上の負荷のばらつきが抑制されるので、他の被験者の計測結果や診断基準との対比などのデータ解析を容易化することが可能となる。また、課題に対する被験者の応答速度の個人差によって、応答のタイミング(認識結果の出力タイミング)がばらつく場合にも、脳活動の計測結果データにおいて被験者毎の応答のタイミングを把握することができる。その結果、課題による負荷のばらつきを抑制しつつ、データ解析をさらに容易化することができる。 In the cognitive brain activity measurement system according to the first aspect of the present invention, as described above, the recognition unit for recognizing the response of the subject to the presented task, and the recognition result of the recognition unit are output, A presentation control unit for controlling the presenter so as to present the above problem. Thus, when the subject's response to the presented task is automatically recognized and the recognition unit outputs the recognition result (that is, when the subject responds), the next task can be presented quickly. As a result, it is possible to give the subject a load due to the task at the same timing after the response is made without depending on individual differences in response speed. Thereby, according to this invention, it can suppress that the load on the cognitive function which arises by the subject resulting from the individual difference of the speed of response varies. As a result, variation in cognitive function load in each of the task period and rest period is suppressed, making it possible to facilitate data analysis such as measurement results of other subjects and comparison with diagnostic criteria. Become. Further, even when the response timing (recognition result output timing) varies due to individual differences in the response speed of the subject to the task, it is possible to grasp the response timing for each subject in the brain activity measurement result data. As a result, data analysis can be further facilitated while suppressing variations in load due to problems.
上記第1の局面による認知脳活動計測システムにおいて、好ましくは、呈示制御部は、認識結果の出力タイミングから、被験者に認知機能に対する負荷を継続的に付与可能な所定時間経過時に、次の課題を呈示する制御を行う。このように構成すれば、タスク期間の途中における個々の課題呈示の間に待ち時間が発生して被験者に与える負荷が変動することを抑制し、タスク期間の間安定して所定の負荷が与えられた状態を継続させることができる。その結果、個人差により負荷がばらつくのを抑制し、かつ、個々のタスク期間における負荷の変動を抑制することができる。なお、本発明における「被験者に認知機能に対する負荷を継続的に付与可能な所定時間」とは、課題と次の課題との間で被験者に休憩(待機時間)を与えない時間間隔であり、たとえば1秒〜2秒程度の時間間隔である。 In the cognitive brain activity measurement system according to the first aspect, preferably, the presentation control unit performs the following task when a predetermined time has elapsed from the output timing of the recognition result so that a load on the cognitive function can be continuously given to the subject. Control to be presented. With this configuration, it is possible to suppress a fluctuation in the load given to the subject due to a waiting time between individual task presentations in the middle of the task period, and a predetermined load can be stably given during the task period. Can be continued. As a result, it is possible to suppress variations in load due to individual differences, and to suppress fluctuations in load during individual task periods. In the present invention, the “predetermined time during which the load on the cognitive function can be continuously given to the subject” is a time interval that does not give the subject a break (waiting time) between the task and the next task, for example, The time interval is about 1 second to 2 seconds.
上記第1の局面による認知脳活動計測システムにおいて、好ましくは、課題は、応答に被験者の身体の運動動作を伴う課題であり、認識部は、被験者の動作を非接触で検出する動作検出部を含む。このように構成すれば、被験者の身振り(ジェスチャー)による応答を検出することができる。ここで、たとえば発声(発話)による応答は、被験者の言語的、文化的な差異により影響が生じやすいのに対し、ジェスチャーは言語的、文化的な差異の影響が少ないため、個人差をより抑制することができる。また、認知脳活動の計測は、認知機能を担う前頭葉に対して主に行われるが、発声(発話)による応答は、応答行為自体が前頭葉を賦活させる場合があるため、課題による脳活動の変化のみを計測しにくい場合がある。これに対して、身体の運動動作による応答の場合、計測対象(前頭葉)とは異なる運動野が主に賦活されることになるので、応答動作そのものによる脳活動の変化の影響を分離し易いというメリットがある。 In the cognitive brain activity measurement system according to the first aspect described above, preferably, the task is a task accompanied by a motion of the subject's body in response, and the recognition unit includes a motion detection unit that detects the motion of the subject in a non-contact manner. Including. If comprised in this way, the response by a test subject's gesture (gesture) can be detected. Here, for example, responses due to utterances (utterances) are likely to be affected by linguistic and cultural differences between subjects, but gestures are less affected by linguistic and cultural differences, so individual differences are further suppressed. can do. Cognitive brain activity is mainly measured for the frontal lobe, which is responsible for cognitive functions, but the response by utterance (utterance) may activate the frontal lobe due to the response action itself. It may be difficult to measure only. On the other hand, in the case of the response by the body movement, the motor area different from the measurement target (frontal lobe) is mainly activated, so it is easy to separate the influence of the change in the brain activity due to the response movement itself. There are benefits.
上記第1の局面による認知脳活動計測システムにおいて、好ましくは、脳活動計測部は、計測プローブを介して被験者の頭部に計測光を照射し、被験者の頭部を通過した計測光を計測プローブを介して受光する光計測装置を含む。このように構成すれば、非侵襲かつ簡易に、計測対象とする脳領域の広い範囲に渡る脳活動の計測結果を得ることができる。 In the cognitive brain activity measurement system according to the first aspect described above, preferably, the brain activity measurement unit irradiates the subject's head with measurement light via the measurement probe, and uses the measurement light that has passed through the subject's head as the measurement probe. Including an optical measurement device that receives light via If comprised in this way, the measurement result of the brain activity over the wide range of the brain area | region made into a measurement object can be obtained non-invasively and easily.
この発明の第2の局面における認知脳活動計測方法は、課題呈示を行うステップと、呈示された課題に対する被験者の応答を認識するステップと、被験者の応答の認識結果を記録するステップと、認識結果が出力されたことに基づいて、次の課題を呈示するステップと、課題呈示および課題に対する応答に伴う被験者の脳活動を計測するステップと、を備え、脳活動を計測するステップにおいて、被験者の脳活動の時間変化を計測するとともに、認識結果の出力タイミングを、脳活動の計測結果と共に記録し、計測結果において出力タイミングを表示部に識別可能に表示する。 The cognitive brain activity measuring method according to the second aspect of the present invention includes a step of presenting a task, a step of recognizing a subject's response to the presented task, a step of recording a recognition result of the subject's response, and a recognition result A step of presenting the next task based on the output of the subject, and a step of measuring the brain activity of the subject accompanying the task presentation and the response to the task. In the step of measuring the brain activity, While measuring the time change of the activity, the output timing of the recognition result is recorded together with the measurement result of the brain activity , and the output timing in the measurement result is displayed on the display unit in an identifiable manner.
この発明の第2の局面による認知脳活動計測方法では、上記のように、呈示された課題に対する被験者の応答を認識するステップと、認識結果が出力されたことに基づいて、次の課題を呈示するステップとを設ける。これにより、呈示された課題に対する被験者の応答を認識し、認識結果を出力した場合(すなわち、被験者が応答した場合)に、速やかに次の課題を呈示することができる。その結果、応答速度の個人差に依存せずに、応答が行われた後の同じタイミングで課題による負荷を被験者に与えることが可能となる。これにより、本発明によれば、応答の早さの個人差に起因して、課題により生じる認知機能上の負荷がばらつくのを抑制することができる。また、この結果、タスク期間およびレスト期間の各々における認知機能上の負荷のばらつきが抑制されるので、他の被験者の計測結果や診断基準との対比などのデータ解析を容易化することが可能となる。また、課題に対する被験者の応答速度の個人差によって、応答のタイミング(認識結果の出力タイミング)がばらつく場合にも、脳活動の計測結果データにおいて被験者毎の応答のタイミングを把握することができる。その結果、課題による負荷のばらつきを抑制しつつ、データ解析をさらに容易化することができる。 In the cognitive brain activity measuring method according to the second aspect of the present invention, as described above, the step of recognizing the response of the subject to the presented task and the next task is presented based on the output of the recognition result. Providing a step. Thereby, when the subject's response to the presented task is recognized and the recognition result is output (that is, when the subject responds), the next task can be presented promptly. As a result, it is possible to give the subject a load due to the task at the same timing after the response is made without depending on individual differences in response speed. Thereby, according to this invention, it can suppress that the load on the cognitive function which arises by the subject resulting from the individual difference of the speed of response varies. As a result, variation in cognitive function load in each of the task period and rest period is suppressed, making it possible to facilitate data analysis such as measurement results of other subjects and comparison with diagnostic criteria. Become. Further, even when the response timing (recognition result output timing) varies due to individual differences in the response speed of the subject to the task, it is possible to grasp the response timing for each subject in the brain activity measurement result data. As a result, data analysis can be further facilitated while suppressing variations in load due to problems.
本発明によれば、上記のように、応答の早さの個人差に起因して、課題により生じる認知機能上の負荷がばらつくのを抑制することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to suppress the variation in the cognitive function load caused by the problem due to the individual difference in the speed of response.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
(認知脳活動計測システムの全体構成)
まず、図1を参照して、本発明の一実施形態による認知脳活動計測システム100の全体構成について説明する。
(Overall configuration of cognitive brain activity measurement system)
First, an overall configuration of a cognitive brain
図1は、本実施形態による認知脳活動計測システム100の概念図である。認知脳活動計測システム100は、呈示器1と、認識部2と、呈示制御部3と、記録部4と、脳活動計測部5とを備えている。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a cognitive brain
認知脳活動計測システム100は、認知脳活動の計測対象となる被験者に対して、呈示器1から認知課題を呈示する。被験者は、呈示された認知課題に対して課題回答(応答)を行う。被験者の応答は、認識部2により自動認識される。認識部2の認識結果は、呈示制御部3に出力されるとともに記録部4に記録される。認識結果が出力されたことに基づいて、呈示制御部3は呈示器1に次の呈示課題を呈示させる。脳活動計測部5は、一連の課題呈示および応答における被験者の脳活動を計測し、計測結果の時系列データを生成する。計測が完了すると、計測中に実施された課題数(応答数)や、課題に対する応答の正答率、課題呈示から応答に要した時間(平均時間)などが集計され、脳活動の計測データとともに記録される。これらの計測結果を解析することにより、たとえば鬱病の診断などに利用される。
The cognitive brain
脳活動計測では、図2に示すように、設定された課題CTの試行を行わないレスト期間(安静期間)PRと、課題CTの試行を行うタスク期間(課題期間)PTとが設けられる。レスト期間PRにおける脳活動計測値とタスク期間PTにおける脳活動計測値との相対的な変化に基づいて、脳活動の有無が判断される。タスク期間PTにおける脳活動は、被験者の認知機能に対する負荷によって変動することから、タスク期間PTにおける脳活動計測では、異なる被験者に対しても同程度の負荷が安定して付与されていることが望まれる。本実施形態による認知脳活動計測システム100は、認識部2の認識結果が出力されたことに基づいて、次の課題を呈示することによって、被験者の個人差により被験者への負荷が変動することを抑制するように構成されている。
In the brain activity measurement, as shown in FIG. 2, a rest period (rest period) PR in which the set task CT is not tried and a task period (task period) PT in which the task CT is tried are provided. Based on the relative change between the brain activity measurement value in the rest period PR and the brain activity measurement value in the task period PT, the presence or absence of brain activity is determined. Since the brain activity in the task period PT varies depending on the load on the cognitive function of the subject, it is desirable that the same level of load be stably applied to different subjects in the brain activity measurement in the task period PT. It is. The cognitive brain
被験者に呈示する課題CTは、計測目的に応じた様々なものが提案されている。たとえば、鬱病患者に特異的な脳活動が前頭葉(前頭前野)で観測されることが知られており、脳活動の計測データが鬱病の診断に用いられる。その場合、呈示課題としては、前頭葉(前頭前野)を賦活する種類の課題が選択される。 Various things CT proposed according to the purpose of measurement have been proposed. For example, it is known that brain activity specific to a depression patient is observed in the frontal lobe (frontal cortex), and measured data of brain activity is used for diagnosis of depression. In that case, as the presentation task, a task of a type that activates the frontal lobe (frontal cortex) is selected.
(認知脳活動計測システムの各部の概要)
次に、認知脳活動計測システム100の各部の概要について説明する。
(Outline of each part of the cognitive brain activity measurement system)
Next, an outline of each part of the cognitive brain
図1に示すように、呈示器1は、課題呈示を行う機能を有する。呈示器1は、たとえば、液晶モニタやプロジェクタなどの表示装置である。課題呈示を音声により行うことができる場合、呈示器1は音声出力装置(スピーカ)であってもよいし、表示装置とスピーカとを組み合わせてもよい。
As shown in FIG. 1, the
認識部2は、呈示された課題CTに対する被験者の応答を認識する機能を有する。認識部2は、入力操作を受け付ける入力デバイスによらずに、被験者の応答を自動的に認識することが可能に構成されている。たとえば応答が身体の運動動作(ジェスチャー)により行われる場合、認識部2は、被験者の動作を非接触で検出する動作検出部6を備える。動作検出部6としては、たとえば、赤外線カメラなどの撮像装置や位置センサなどが利用可能である。また、応答が被験者の発声(発話)による場合には、認識部2は、マイクなどの音声検出部7を備える。
The
動作検出部6として撮像装置を用いる場合、被験者の手指等にマーカーを付し、パターン認識(画像認識)によってジェスチャーを認識することが可能である。動作検出部6として位置センサを用いる場合、たとえば磁気式、超音波式、光学式などの3次元位置センサを用いて手指等の位置を計測し、各手指の相対位置関係によって、ジェスチャーを認識することが可能である。また、動作検出部6として公知のモーションキャプチャー技術を用いてもよい。
When an imaging device is used as the
音声検出部7を用いる場合、被験者の応答(発声)を検出して、音声認識によって応答を認識することが可能である。
When the
なお、呈示課題と課題に対する応答方法とは、セットで設計され、応答に起因して不要な情報が計測されないようにすることが好ましい。身体の運動動作(ジェスチャー)により応答を行う場合、運動動作が主として前頭葉(前頭前野)とは別個の脳領域(運動野)に関わるため、呈示課題に起因する反応を応答に関わる反応と分離して計測し易い点で好ましい。本実施形態では、課題CTは、応答に被験者の身体の運動動作を伴う課題である。 In addition, it is preferable that the presentation task and the response method for the task are designed as a set so that unnecessary information is not measured due to the response. When responding by body movement (gesture), since the movement is mainly related to the brain region (motor area) that is separate from the frontal lobe (frontal cortex), the response due to the presentation task is separated from the response related response. It is preferable because it is easy to measure. In the present embodiment, the task CT is a task that accompanies the motion of the subject's body in response.
このような身体動作による応答が可能な課題CTとしては、たとえば「後出しじゃんけん課題」がある。後出しじゃんけん課題は、予めじゃんけんの手(グー、チョキまたはパー)を呈示しておき、被験者が、呈示されたじゃんけんに対応する手を回答として応答する。後出しじゃんけん課題は、応答を運動動作によって行うことが容易である。呈示されたじゃんけんに対して被験者が負ける手を回答する「後出し負けじゃんけん」は、認知機能上の負荷が高い点で好ましい。この場合、認識部2は、動作検出部によって被験者の応答動作(グー、チョキまたはパー)を認識する。認識部2は、被験者が応答した手(グー、チョキまたはパー)を認識結果として呈示制御部3に出力する。
An example of a task CT that can be responded to by such a body motion is a “post-rolling kenken task”. In the later-run janken task, a janken hand (goo, choki or par) is presented in advance, and the subject responds with a hand corresponding to the presented janken as an answer. It is easy to perform the response of the later-run janken task by motor movement. “Last-running losing janken” in which the subject answers the hand that the losing person gives to the presented janken is preferable in terms of high cognitive function load. In this case, the
呈示制御部3は、レスト期間PRおよびタスク期間PTにおける一連の課題呈示動作を制御する機能を有する。呈示制御部3は、予め設定されたスケジュールに従って、呈示器1を制御することにより、課題呈示を制御する。なお、レスト期間PRにおいても、レスト期間PR用の(課題以外の)表示や音声出力を行う。レスト期間用画像は、たとえば、注視点(十字マーク)のみを示した画像である。
The
本実施形態では、呈示制御部3は、認識部2の認識結果が出力されたことに基づいて、次の課題CTを呈示するよう呈示器1を制御する。すなわち、呈示制御部3は、認識結果の出力タイミングAに応じて次の課題呈示を実行させることにより、応答から次の課題呈示までの間の時間間隔を均一化させる。
In the present embodiment, the
次の課題呈示のタイミングは、認識結果の出力タイミングAと同時であってもよいし、認識結果の出力タイミングAと同時でなくてもよい。呈示制御部3は、認識結果の出力タイミングAから、被験者に認知機能に対する負荷を継続的に付与可能な所定時間t1経過時に、次の課題CTを呈示する制御を行うように構成されている。所定時間t1は、被験者に認知機能に対する負荷を継続的に付与可能な時間間隔である。言い換えると、所定時間t1は、被験者に休憩を与えない時間間隔である。所定時間t1は、課題CTの呈示時間t2よりも短い。課題の種類にもよるが、呈示時間t2が5秒程度であるのに対して、所定時間t1は、たとえば1秒〜2秒程度としてよい。認識結果の出力タイミングAと同時に呈示を行う場合など、課題呈示が早すぎると、被験者側の準備ができない場合がある一方、応答(認識結果の出力)から3秒程度以上かかると、被験者は待たされている印象を受ける場合があり、負荷の均一化に影響するためである。なお、認識部2は、十分に短い時間内に応答を認識可能であるため、認識結果の出力タイミングAと被験者の応答タイミングとは、実際上、同時であると見なしてよい。
The next task presentation timing may be simultaneous with the output timing A of the recognition result or may not be simultaneous with the output timing A of the recognition result. The
記録部4は、認識部2による被験者の応答の認識結果を記録する機能を有する。また、記録部4は、課題数(応答数)や、課題CTに対する応答の正答率、課題呈示から応答に要した時間(平均時間)などの集計結果を記録する。なお、呈示制御部3は、予めランダムに割り付けられた複数パターンの課題CTを順次呈示させていく。被験者による応答の結果(正答率)を記録部4にリアルタイムで蓄積しておき、呈示制御部3が、正答率の低い課題CTをより多く呈示させるような呈示制御を行ってもよい。
The recording unit 4 has a function of recording the recognition result of the subject's response by the
呈示制御部3および記録部4は、ハードウェアとしてはたとえばPC(Personal Computer)により構成されている。呈示制御部3および記録部4は、それぞれ個別のハードウェアによって構成してもよいが、共通のハードウェアにより構成してもよい。その場合、呈示制御部3は、CPUがソフトウェア(プログラム)を実行することにより実現される機能として構成され、記録部4は、PCに設けられたハードディスクドライブ(HDD)やフラッシュメモリなどの記憶装置により構成される。
The
脳活動計測部5は、課題呈示および課題CTに対する応答に伴う被験者の脳活動を計測する機能を有する。また、脳活動計測部5は、被験者の脳活動の時間変化を計測するとともに、認識部2の認識結果の出力タイミングAを脳活動の計測結果と共に記録するように構成されている。認識部2の認識結果の出力タイミングAは、呈示制御部3から脳活動計測部5に出力される。脳活動の計測は、様々な手段により行うことができる。たとえば、脳活動計測部5は、光計測装置、fMRI(functional magnetic resonance imaging)装置、脳波計などにより構成することができる。脳活動計測部5は、これらの組み合わせによって構成されていてもよい。
The brain
本実施形態では、脳活動計測部5は光計測装置を含む。光計測装置は、計測プローブ5aを介して被験者の頭部に計測光を照射し、被験者の頭部を通過した計測光を計測プローブ5aを介して受光することにより、脳活動を計測する。具体的には、光計測装置は、近赤外分光法(NIRS;near‐infrared spectroscopy)に基づいて脳内の血流変化に対応したヘモグロビン量の変化を光学的に検出する。ヘモグロビン量の変化に基づいて脳活動の有無(賦活状態)を観測することが可能である。
In the present embodiment, the brain
(認知脳活動計測システムの具体的な構成例)
次に、認知脳活動計測システム100の具体的な構成例について説明する。
(Specific configuration example of cognitive brain activity measurement system)
Next, a specific configuration example of the cognitive brain
図3に示すように、認知脳活動計測システム100は、表示装置10、呈示制御装置20、撮像装置30および光計測装置40を備える。ここでは、課題CTとして、後出しじゃんけん課題を採用した例について説明する。表示装置10は、特許請求の範囲の「呈示器」の一例である。撮像装置30は、特許請求の範囲の「動作検出部」の一例である。光計測装置40は、特許請求の範囲の「脳活動計測部」の一例である。
As shown in FIG. 3, the cognitive brain
表示装置10は、液晶モニタであり、被験者に呈示する課題CTを画面表示するように構成されている。
The
呈示制御装置20は、1台のPCにより構成されている。呈示制御装置20は、CPUなどからなる制御部21と、GPU(Graphics Processing Unit)などからなる表示制御部22と、ハードディスクドライブなどの記憶部23と、有線または無線の通信部24と、外部機器とのインターフェースである入出力部25とを備える。制御部21は、特許請求の範囲の「認識部」および「呈示制御部」の一例である。また、記憶部23は、特許請求の範囲の「記録部」の一例である。
The
制御部21は、記憶部23にインストールされた各種ソフトウェア(プログラム)を実行することにより、呈示制御部3および認識部2として機能する。なお、制御部21(CPU)が更に表示制御部22としての機能を有していてもよい。制御部21は、撮像装置30により得られた被験者の応答動作の撮像画像にパターン認識処理を行うことにより、被験者の応答(グー、チョキまたはパー)を認識する。そして、制御部21は、認識結果の出力(生成)タイミングに応じて、表示装置10への課題CTの画像出力を行うように表示制御部22を制御する。また、制御部21は、被験者の応答の認識結果を記憶部23に記憶させる。
The
表示制御部22は、制御部21の制御の下、記憶部23に記録された課題CT用の画像(映像)データや、レスト期間用画像(映像)のデータを読み出し、表示装置10に出力するように構成されている。
Under the control of the
記憶部23は、課題CTなどの各種画像(映像)データ、被験者の応答の認識結果のほか、制御部21が実行する各種プログラム、計測条件、被験者毎の設定情報などを記憶している。
The
通信部24は、光計測装置40の後述する通信部45と相互通信を行うことが可能に構成された通信モジュールである。制御部21は、認識結果の出力(生成)タイミングを表すトリガ信号を、通信部24を介して光計測装置40に出力する。
The
入出力部25は、撮像装置30と接続されており、撮像装置30への制御信号を出力するとともに、撮像装置30から撮像画像のデータを取得する。また、呈示制御装置20は、キーボードおよびマウスなどの入力機器からなる操作部26を有し、使用者による各種の設定のための入力操作を受け付ける。
The input /
撮像装置30は、赤外線カメラを備えており、呈示制御装置20による制御の下で、動作検出部6として機能する。すなわち、撮像装置30は、被験者が課題呈示に対する応答動作を行った場合に、応答動作を行う被験者の手指を撮像し、撮像画像のデータを呈示制御装置20に出力する。得られた撮像画像のデータに基づいて、制御部21が画像認識処理を行い、被験者の応答動作(グー、チョキまたはパー)を認識する。赤外線を強く反射するマーカーを被験者の手指に装着することにより、精度よく応答を認識することが可能である。
The
光計測装置40は、光出力部41と、光検出部42と、計測制御部43と、本体制御部44と、通信部45と、主記憶部46とを備えている。また、光計測装置40は、表示部47および操作部48と接続されているとともに、光ファイバを介して計測プローブ5a(送光用プローブおよび受光用プローブ)と接続されている。
The
光出力部41は、光ファイバを介して送光用の計測プローブ5aに計測光を出力するように構成されている。光出力部41は、半導体レーザーなどを光源として備え、近赤外光の波長領域で複数波長(たとえば、780nm、805nmおよび830nmの3波長)の計測光を出力する。光検出部42は、光電子増倍管などを検出器として備え、受光用の計測プローブ5aに入射した計測光を光ファイバを介して取得し、検出するように構成されている。
The
計測制御部43は、本体制御部44により設定される計測パラメータに従って、光出力部41および光検出部42の動作制御を行い、光出力部41の点灯および消灯のタイミングを制御するとともに、光検出部42から受光量信号を取得する。
The
受光用の計測プローブ5aに入射した計測光の強度(受光量)に基づいて脳活動に伴うヘモグロビン量の変化、すなわち血流量の変化や酸素代謝の活性化状態を非侵襲で取得することが可能である。光計測装置は、複数の計測プローブ5aを用いて広い脳領域を複数点(計測チャンネル)で計測することにより、脳のどの領域がどのように活動しているかの2次元分布(マップ)を取得することが可能となっている。
Based on the intensity of the measurement light incident on the light receiving
計測プローブ5aは、頭部表面上の所定位置に固定するためのホルダ5bに取り付けられる。使用者は、計測したい部位(前頭部など)に応じてプローブの配置を決定し、プローブをホルダ5bに取り付ける。送光用の計測プローブ5aと受光用の計測プローブ5aとは、ホルダ5bにおいて、行および列の各方向に交互に並ぶように配置される。これにより、隣接する計測プローブ5aの間に計測チャンネル(計測点)が形成される。
The
本体制御部44は、CPUやメモリなどから構成されるコンピュータであり、主記憶部46に格納された各種プログラムを実行することにより、光計測装置40の計測動作を制御するように構成されている。本体制御部44は、通信部45を介して呈示制御装置20と制御信号のやりとりを行い、呈示制御装置20のタスク呈示動作と、光計測装置40の計測動作とを同期させる。
The main
また、本体制御部44は、データ解析用ソフトウェア(プログラム)を実行することにより、得られた計測データを表示部47へ出力する。計測データは、測定チャンネル毎の測定時間(測定タイミング)情報と計測値情報とを含む時系列データであり、主記憶部46に記録される。本体制御部44は、応答の認識結果の出力(生成)タイミングを表すトリガ信号を呈示制御装置20から取得すると、時系列の計測データにトリガ信号の取得時点を記録し、識別可能に表示させる。
Further, the main
通信部45は、有線または無線の通信モジュールからなり、呈示制御装置20を含む外部機器との間でデータ通信を行うことが可能である。主記憶部46は、たとえばHDD(ハードディスクドライブ)からなり、本体制御部44が実行する各種プログラムを格納するととともに、計測の結果得られた計測データを記憶することが可能である。表示部47は、たとえば液晶モニタなどの表示装置であり、操作部48は、たとえばキーボードおよびマウスなどからなる入力機器である。
The
(認知脳活動計測システムの処理動作)
次に、図3および図4を参照して、認知脳活動計測システム100の処理動作の概略を説明する。ここでは、認知脳活動計測システム100の処理動作を機能毎に分割して説明する。すなわち、光計測装置40の計測処理を脳活動計測部5の動作として説明する。また、撮像装置30および制御部21による認識処理を認識部2の動作として説明する。また、制御部21による課題呈示に関する制御処理を呈示制御部3の動作として説明する。
(Processing of cognitive brain activity measurement system)
Next, an outline of the processing operation of the cognitive brain
図4に示すように、ステップS1において、脳活動計測部5は、操作部48を介して操作を受け付け、計測を行う被験者の設定登録を行う。レスト期間PRおよびタスク期間PTなどの計測スケジュールを含む呈示条件は、被験者と関連づけられて設定される。脳活動計測部5は、呈示条件を呈示制御部3に出力し、呈示制御部3は、ステップS21において登録情報と対応付けられた呈示(表示)条件を設定する。
As shown in FIG. 4, in step S <b> 1, the brain
ステップS2において、脳活動計測部5は、計測開始の操作入力を受け付けるべく待機する。この間、被験者には、脳活動計測部5の計測プローブ5aが装着されるなど、計測準備作業が行われる。脳活動計測部5は、計測開始の操作入力を受け付けると、ステップS3に進み、計測動作を開始する。また、脳活動計測部5は、呈示制御部3に制御信号を出力する。制御信号に応じて、呈示制御部3は、ステップS22で呈示制御を開始する。
In step S2, the brain
この後、脳活動計測部5は、ステップS4において脳活動計測を実行し、計測データを記憶部23に記憶させる。また、認識結果の出力タイミングA(図2参照)を示すトリガ信号が出力された場合、脳活動計測部5は、トリガ信号の記録を行う。ステップS5において、脳活動計測部5は、計測を終了するか否かを判断し、計測を終了しない場合には、ステップS4に戻って計測を継続する。
Thereafter, the brain
呈示制御部3は、ステップS23において、経過時間のカウントを開始し、ステップS24において、呈示データを選択する。タスク期間PTであれば、ランダムに割り付けられた課題CTのデータが順次選択され、レスト期間PRであれば、レスト期間PRに設定されたレスト期間用画像のデータが選択される。選択結果は表示制御部22に出力され、表示制御部22は、ステップS31において選択された呈示データを取得(ロード)する。
The
ステップS25において、呈示制御部3は、経過時間のカウントが所定の表示タイミングに到達すると、表示制御部22に表示要求を出力する。表示制御部22は、ステップS32において、表示要求に応じて呈示データを表示装置10に表示する。タスク期間PTでは、表示される呈示データが課題CTの画像となる。すなわち、じゃんけんのグー、チョキおよびパーのいずれかが、課題CTとして呈示される。課題CTは、呈示条件として設定された所定の呈示時間t2(図2参照)の間、表示(呈示)される。表示装置10から課題呈示をうけた被験者は、課題CTに対して正解となる応答動作(グー、チョキまたはパー)を行う。
In step S <b> 25, the
表示要求は、認識部2にも出力される。認識部2は、呈示制御部3から表示要求を受けるまで、ステップS11において待機状態となる。表示要求を受けると、認識部2は、ステップS12において、表示要求がタスク期間PTにおけるものか否かを判断する。判断は、たとえば、現時点が予め設定されたタスク期間PTに該当するか否かに基づき行われる。タスク期間PTでない場合には、処理がステップS11に戻り、認識部2は待機状態を継続する。
The display request is also output to the
一方、表示要求がタスク期間PTにおけるものである場合、認識部2は、ステップS13において、被験者の応答を認識する認識処理を行う。すなわち、撮像装置30により被験者の手指の動作を撮像し、撮像画像に基づいて制御部21が応答動作(グー、チョキまたはパー)を認識する。
On the other hand, when the display request is for the task period PT, the
そして、ステップS14において、認識部2は、認識結果を記憶部23に記録し、認識結果を呈示制御部3に出力する。認識結果を出力すると、認識部2は、ステップS15に進み、計測を終了するか否かを判断し、計測を終了しない場合には、処理をステップS11に戻す。
In step S <b> 14, the
一方、呈示制御部3は、ステップS26において、認識結果を取得したか否かを判断する。認識部2から認識結果を取得していない場合、呈示制御部3は、ステップS26の判断を繰り返して待機する。認識部2から認識結果を取得すると、呈示制御部3は、ステップS27に処理を進める。この際、呈示制御部3は、認識結果の出力タイミングAを表すトリガ信号を脳活動計測部5に出力する。
On the other hand, the
ステップS27において、呈示制御部3は、計測を終了するか否かを判断し、計測を終了しない場合には、ステップS23に戻る。タスク期間PTの場合、呈示制御部3は、次のステップS24において、経過時間のカウントを開始し、認識結果の出力タイミングA(ステップS14の認識結果の出力)から予め設定された所定時間t1(図2参照)が経過した時点で、ステップS25において次の呈示画像(課題CT)の表示要求を出力する。これにより、呈示制御部3は、認識結果の出力から所定時間t1が経過した表示タイミングで、表示制御部22が次の呈示画像を表示装置10に表示(ステップS32)させる。
In step S27, the
以上の結果、レスト期間PRおよびタスク期間PTの開始時間に到達した場合には、それぞれレスト期間用画像、課題CTの画像が表示される。タスク期間PT中では、認識結果の出力から所定時間t1が経過した表示タイミングが到達する度に、課題CTの画像が順次表示されることになる。 As a result, when the start time of the rest period PR and the task period PT is reached, an image for the rest period and an image of the task CT are displayed, respectively. During the task period PT, the images of the task CT are sequentially displayed each time the display timing after the predetermined time t1 has elapsed from the output of the recognition result.
計測終了の判定は、たとえば、予め設定された計測終了時間に到達した場合や、操作部48を介した計測終了の指示入力が受け付けられた場合などに判定条件を満たす。この結果、ステップS5、S15、S27およびS33の各ステップで、それぞれ計測を終了するとの判定がなされる。
The determination of the end of measurement satisfies the determination condition, for example, when a preset measurement end time is reached or when an instruction input for measurement end via the
脳活動計測部5は、計測を終了すると判定した場合、ステップS6において計測停止処理を行い、処理動作を終了する。また、認識部2、呈示制御部3および表示制御部22も、計測を終了すると判定した場合に処理動作を終了する。
When the brain
(本実施形態の作用)
次に、図5および図6を参照して、本実施形態による認知脳活動計測システム100の作用について説明する。
(Operation of this embodiment)
Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the operation of the cognitive brain
上記の通り、本実施形態による認知脳活動計測システム100では、被験者の応答の認識部2による認識結果が出力されたことに基づいて、課題CTが順次呈示されることになる。
As described above, in the cognitive brain
そのため、図5(A)に示すように、応答速度が速い被験者(応答に要する時間が短い被験者)の場合、1番目の課題呈示が終了してから被験者が応答動作を行うまでの時間p1が経過した直後に、次の(2番目の)課題呈示が行われる。時間p1が経過した直後とは、認識結果の出力タイミングAから、負荷を継続的に付与可能な所定時間t1(1秒〜2秒程度の所定値)経過時である。そのため、応答速度が速い被験者であっても、応答から次の課題呈示までに待たされる(休憩を挟む)ことがなく、負荷を継続的に受け続けることになる。 Therefore, as shown in FIG. 5A, in the case of a subject with a fast response speed (subject with a short response time), the time p1 from when the first task presentation is completed until the subject performs a response action is Immediately after the passage, the next (second) task presentation is performed. Immediately after the time p1 has elapsed is a time when a predetermined time t1 (a predetermined value of about 1 second to 2 seconds) at which a load can be continuously applied has elapsed from the output timing A of the recognition result. Therefore, even if the subject has a fast response speed, he / she will not be kept waiting from the response until the next task presentation (with a break), and will continue to receive the load.
また、図5(B)に示すように、応答速度が遅い被験者(応答に要する時間が長い被験者)の場合、1番目の課題呈示が終了してから被験者が応答動作を行うまでの時間p2(>p1)が経過した直後に、次の(2番目の)課題呈示が行われる。そのため、応答速度が遅い被験者であっても、現在の課題呈示から次の課題呈示までに応答が間に合わないことが抑制され、応答速度が速い被験者と同じように負荷を継続的に受けることになる。 In addition, as shown in FIG. 5B, in the case of a subject with a slow response speed (subject with a long response time), a time p2 from when the first task presentation is completed until the subject performs a response action ( Immediately after> p1), the next (second) task presentation is performed. Therefore, even if the subject has a slow response speed, it is suppressed that the response is not in time from the present task presentation to the next task presentation, and the load is continuously received in the same manner as a subject with a fast response speed. .
図6には、次の課題呈示までの時間間隔を所定の一定時間に設定した場合の比較例を示している。比較例の場合、応答速度が遅い被験者でも応答が間に合うように、応答速度が遅い被験者に合わせて時間間隔(時間p2+所定のマージン)を設定する必要がある。その結果、応答速度が速い被験者では、時間p1経過時における応答後、次の課題呈示までの期間t3の間待たされることになり、負荷変動が生じる。また、応答速度が遅い被験者では、時間p2経過時における応答後、次の課題呈示までの期間t4が期間t3と比較して短いため、応答速度が速い被験者と比べると相対的に高い負荷を受けることになる。 FIG. 6 shows a comparative example in which the time interval until the next task presentation is set to a predetermined fixed time. In the case of the comparative example, it is necessary to set a time interval (time p2 + predetermined margin) in accordance with the subject whose response speed is low so that the response can be made even for the subject whose response speed is slow. As a result, in a subject with a fast response speed, after a response at the time p1 has elapsed, the subject waits for a period t3 until the next task presentation, resulting in load fluctuations. In addition, in a subject with a slow response speed, a period t4 until the next task presentation after the response at the time p2 elapses is shorter than that in the period t3, so that a relatively high load is applied compared to a subject with a fast response speed. It will be.
(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of this embodiment)
In the present embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態では、上記のように、呈示された課題CTに対する被験者の応答を認識する認識部2と、認識部2の認識結果が出力されたことに基づいて、次の課題CTを呈示するよう呈示器1を制御する呈示制御部3とを設ける。これにより、呈示された課題CTに対する被験者の応答を自動で認識し、認識部2が認識結果を出力した場合(すなわち、被験者が応答した場合)に、速やかに次の課題CTを呈示することができる。その結果、応答速度の個人差に依存せずに、応答が行われた後の同じタイミングで課題CTによる負荷を被験者に与えることが可能となる。これにより、本実施形態によれば、応答の早さの個人差に起因して、課題CTにより生じる認知機能上の負荷がばらつくのを抑制することができる。また、この結果、タスク期間PTおよびレスト期間PRの各々における認知機能上の負荷のばらつきが抑制されるので、他の被験者の計測結果や診断基準との対比などのデータ解析を容易化することが可能となる。
In the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、認識結果の出力タイミングAから、被験者に認知機能に対する負荷を継続的に付与可能な所定時間t1経過時に、次の課題CTを呈示する制御を行うように呈示制御部3を構成する。これにより、タスク期間PTの途中における個々の課題呈示の間に待ち時間が発生して被験者に与える負荷が変動することを抑制し、タスク期間PTの間安定して所定の負荷が与えられた状態を継続させることができる。その結果、個人差により負荷がばらつくのを抑制し、かつ、個々のタスク期間PTにおける負荷の変動を抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, control is performed so as to present the next task CT when a predetermined time t1 has elapsed since the output timing A of the recognition result can continuously give the subject a load on the cognitive function. The
また、本実施形態では、上記のように、課題CTを、応答に被験者の身体の運動動作を伴う課題とする。そして、認識部2に、被験者の動作を非接触で検出する動作検出部6を設ける。これにより、被験者の身振り(ジェスチャー)による応答を検出することができる。ここで、たとえば発声(発話)による応答は、被験者の言語的、文化的な差異により影響が生じやすいのに対し、ジェスチャーは言語的、文化的な差異の影響が少ないため、個人差をより抑制することができる。また、認知脳活動の計測は、認知機能を担う前頭葉に対して主に行われるが、発声(発話)による応答は、応答行為自体が前頭葉を賦活させる場合があるため、呈示課題による脳活動の変化のみを計測しにくい場合がある。これに対して、身体の運動動作による応答の場合、応答動作そのものによる脳活動の変化の影響を分離し易いというメリットがある。
Further, in the present embodiment, as described above, the task CT is a task that accompanies the motion of the subject's body in response. The
また、本実施形態では、上記のように、脳活動計測部5として、計測プローブ5aを介して被験者の頭部に計測光を照射し、被験者の頭部を通過した計測光を計測プローブ5aを介して受光する光計測装置40を設ける。これにより、非侵襲かつ簡易に、計測対象とする脳領域の広い範囲に渡る脳活動の計測結果を得ることができる。
In the present embodiment, as described above, the brain
また、本実施形態では、上記のように、脳活動計測部5を、被験者の脳活動の時間変化を計測するとともに、認識部2の認識結果の出力タイミングAを脳活動の計測結果と共に記録するように構成する。これにより、課題に対する被験者の応答速度の個人差によって、応答のタイミング(認識結果の出力タイミングA)がばらつく場合にも、脳活動の計測結果データにおいて被験者毎の応答のタイミングを把握することができる。その結果、課題による負荷のばらつきを抑制しつつ、データ解析をさらに容易化することができる。
In the present embodiment, as described above, the brain
(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
(Modification)
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記実施形態では、ハードウェア上、呈示制御装置20の制御部21により表示装置10による課題呈示処理や撮像装置30の撮像画像に基づく応答の認識処理を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、光計測装置40の本体制御部44により、課題呈示の制御処理や応答の認識処理を行うように構成してもよい。その場合、光計測装置40の本体制御部44が、プログラムを実行することにより呈示制御部3および認識部2として機能する。
For example, in the above-described embodiment, the example in which the task presentation processing by the
また、上記実施形態では、呈示制御装置20の制御部21と撮像装置30との組み合わせにより認識部2を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮像装置30を接続したPCなどにより、認識部2を呈示制御装置20とは別個の装置として構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the example which comprised the
また、上記実施形態では、「後出しじゃんけん課題」の応答を認識部2が画像認識により認識する構成を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、課題CTはどのような課題であってもよいし、認識部は、課題に応じた応答を認識可能であればどのような構成であってもよい。課題CTは、認知課題としてよく知られる語流暢課題(条件に合致する言葉をできるだけ多く応答させる課題)や、Nバック課題(連続的に呈示された複数の刺激のうち、N回前の刺激を答えさせる課題)、ストループ課題(色名を示す文字を色名とは異なる文字色で表示し、表示された文字または文字の色を答えさせる課題)などであってもよい。また、上記以外の課題であってもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
また、上記実施形態では、応答に被験者の身体の運動動作(ジェスチャー)を伴う課題CTの一例として、「後出しじゃんけん課題」を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。ジェスチャーを伴う課題は、たとえば、旗揚げ(呈示課題と同じように旗を上げ下げする)など、呈示課題に対応する応答動作を要求するものであれば、どのようなものでも課題となりうる。また、呈示課題に対する応答の方法を工夫すれば、課題の種類に依らずにジェスチャーでの応答が可能である。 In the above-described embodiment, an example of performing the “lasting bargaining task” is shown as an example of the task CT that accompanies the body motion (gesture) of the subject in response, but the present invention is not limited to this. The task with a gesture can be any task as long as it requires a response action corresponding to the presenting task, such as raising a flag (raising and lowering a flag as in the presenting task). In addition, if a method for responding to a presentation task is devised, it is possible to respond with a gesture regardless of the type of task.
また、上記実施形態では、認識結果の出力タイミングAから、次の課題CTを呈示するまでの所定時間t1の例として、1秒〜2秒程度として説明したが、被験者にとって休憩とならないような時間であれば、2秒以上であってもよい。 Moreover, in the said embodiment, although demonstrated as about 1 second-about 2 second as an example of the predetermined time t1 from the output timing A of a recognition result to showing the next subject CT, time which does not become a rest for a test subject If so, it may be 2 seconds or more.
1 呈示器
2 認識部
3 呈示制御部
4 記録部
5 脳活動計測部
5a 計測プローブ
6 動作検出部
10 表示装置(呈示器)
21 制御部(認識部、呈示制御部)
23 記憶部(記録部)
30 撮像装置(動作検出部)
40 光計測装置(脳活動計測部)
100 認知脳活動計測システム
DESCRIPTION OF
21 Control unit (recognition unit, presentation control unit)
23 Storage unit (recording unit)
30 Imaging device (motion detector)
40 Optical measurement device (brain activity measurement unit)
100 Cognitive brain activity measurement system
Claims (5)
呈示された課題に対する被験者の応答を認識する認識部と、
前記認識部の認識結果を記録する記録部と、
前記認識部の認識結果が出力されたことに基づいて、次の課題を呈示するよう前記呈示器を制御する呈示制御部と、
課題呈示および課題に対する応答に伴う被験者の脳活動を計測する脳活動計測部と、を備え、
前記脳活動計測部は、被験者の脳活動の時間変化を計測するとともに、前記認識部の認識結果の出力タイミングを、脳活動の計測結果と共に記録し、前記計測結果において前記出力タイミングを表示部に識別可能に表示させるように構成されている、認知脳活動計測システム。 A presenter for presenting tasks,
A recognition unit for recognizing a subject's response to the presented task;
A recording unit for recording a recognition result of the recognition unit;
Based on the output of the recognition result of the recognition unit, a presentation control unit that controls the presenter to present the next task;
A brain activity measuring unit that measures a subject's brain activity associated with task presentation and response to the task,
The brain activity measuring unit measures temporal changes in the brain activity of the subject, records the output timing of the recognition result of the recognition unit together with the measurement result of brain activity, and displays the output timing in the measurement result on the display unit. A cognitive brain activity measurement system configured to be displayed in an identifiable manner.
前記認識部は、被験者の動作を非接触で検出する動作検出部を含む、請求項1または2に記載の認知脳活動計測システム。 The task is a task that involves the movement of the subject's body in response,
The cognitive brain activity measurement system according to claim 1, wherein the recognition unit includes a motion detection unit that detects a subject's motion in a non-contact manner.
呈示された課題に対する被験者の応答を認識するステップと、
被験者の応答の認識結果を記録するステップと、
前記認識結果が出力されたことに基づいて、次の課題を呈示するステップと、
課題呈示および課題に対する応答に伴う被験者の脳活動を計測するステップと、を備え、
前記脳活動を計測するステップにおいて、被験者の脳活動の時間変化を計測するとともに、前記認識結果の出力タイミングを、脳活動の計測結果と共に記録し、前記計測結果において前記出力タイミングを表示部に識別可能に表示する、認知脳活動計測方法。 A step of presenting an assignment;
Recognizing the subject's response to the presented task;
Recording a recognition result of the subject's response;
Presenting the next task based on the output of the recognition result;
Measuring a subject's brain activity associated with task presentation and response to the task,
In the step of measuring the brain activity, the temporal change of the brain activity of the subject is measured, the output timing of the recognition result is recorded together with the measurement result of the brain activity, and the output timing is identified in the measurement result on the display unit Cognitive brain activity measurement method that displays as possible .
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