JP7757641B2 - 記憶定着制御装置及び記憶定着方法 - Google Patents

Description

本発明は、記憶定着制御装置及び記憶定着方法に関する。

睡眠状態にある被験者に対して感覚刺激を供給することにより、被験者の認知領域を強化する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特表２０２１－５０３３３９号公報

特許文献１に記載の技術では、被験者の記憶が定着したかどうかに関わらず感覚刺激を供給するため、被験者に対して効率よく記憶を定着させることが困難である。このため、被験者に対して効率よく記憶を定着させる技術が求められる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、被験者に対して効率よく記憶を定着させることが可能な記憶定着制御装置及び記憶定着方法を提供することを目的とする。

本発明に係る記憶定着制御装置は、被験者の脳の活動状態を示す脳活動情報を取得する取得部と、取得された前記脳活動情報に基づいて前記被験者の脳の所定部位の活動状態を判定する状態判定部と、前記状態判定部の判定結果に応じて、前記被験者の聴覚を刺激するコンテンツを再生装置に再生させる再生制御部と、前記コンテンツの内容が記憶として定着したかを判定する記憶定着判定部とを備える。

本発明に係る記憶定着方法は、被験者の脳の活動状態を示す脳活動情報を取得することと、取得された前記脳活動情報に基づいて前記被験者の脳の所定部位の活動状態を判定することと、前記活動状態の判定結果に応じて、前記被験者の聴覚を刺激するコンテンツを再生装置に再生させることと、前記コンテンツの内容が記憶として定着したかを判定することとを含む。

本発明によれば、被験者に対して効率よく記憶を定着させることが可能となる。

図１は、本実施形態に係る記憶定着装置の一例を示す模式図である。 図２は、本実施形態に係る記憶定着装置の一例を示す機能ブロック図である。 図３は、睡眠レベルの一例を示す図である。 図４は、被験者の脱酸化ヘモグロビン濃度の時間変化の一例を示す図である。 図５は、被験者の睡眠レベルの時間変化の一例を示す図である。 図６は、制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図７は、被験者の睡眠レベルの時間変化の一例を示す図である。 図８は、制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る記憶定着制御装置及び記憶定着方法の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本実施形態に係る記憶定着装置１００の一例を示す模式図である。図１に示すように、記憶定着装置１００は、検出装置１０と、設定装置２０と、制御装置（記憶定着制御装置）３０と、再生装置４０と、刺激付与装置５０とを備える。

検出装置１０は、被験者の脳の活動状態を示す脳活動情報を検出する。検出装置１０としては、例えばｆＮＩＲＳ（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｎｅａｒ－Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：機能的近赤外分光分析法）の原理に基づいて脳血流の計測を行う計測装置が用いられる。なお、検出装置１０は、ｆＮＩＲＳの原理に基づく計測装置に限定されず、例えば脳活動情報として脳活動量を計測するｆＭＲＩ（機能的磁気共鳴画像法）の原理に基づいて計測を行う計測装置を用いてもよい。

検出装置１０は、例えば、頭部装着部１１と、複数の光ファイバチャネル１２と、情報生成部１３とを有する。頭部装着部１１は、被験者の頭部に装着される。光ファイバチャネル１２は、不図示の光源からの近赤外光を被験者の頭部に出射する出射用の光ファイバ１２ａと、被験者の頭部の内部で反射又は散乱された近赤外光を受光して情報生成部１３に送る受光用の光ファイバ１２ｂとを有する。光ファイバ１２ａ及び光ファイバ１２ｂは、被験者の脳のウェルニッケ野について計測が可能な位置に配置される。なお、光ファイバ１２ａ及び光ファイバ１２ｂは、被験者の脳のウェルニッケ野に加えて又は代えて、ブローカ野について計測が可能な位置に配置されてもよい。

情報生成部１３は、受光用の光ファイバ１２ｂから送られた近赤外光に基づいて、酸化ヘモグロビン濃度を脳活動情報として算出する。なお、情報生成部１３は、脳活動情報として、酸化ヘモグロビン濃度に加えて又は代えて、脱酸化ヘモグロビン濃度及び総ヘモグロビン濃度の少なくとも一方を算出してもよい。本実施形態において、情報生成部１３で算出される脳活動情報は、被験者の脳のウェルニッケ野についての活動情報である。なお、光ファイバ１２ｂと情報生成部１３の接続は、有線で接続してもよく、無線で接続してもよい。また、情報生成部１３は頭部装着部１１に内蔵されても良い。

設定装置２０は、記憶定着装置１００の設定情報を入力する。設定情報は、例えば再生装置４０で再生する内容等に関する情報を含む。設定装置２０は、キーボード、マウス等の入力装置が用いられてもよいし、タッチパネルを有するスマートフォン、タブレット等が用いられてもよい。

制御装置３０は、記憶定着装置１００の動作を統括的に制御する。制御装置３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の処理装置と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置を有する。

再生装置４０は、再生制御部３３の制御に基づいて、第１コンテンツ及び第２コンテンツを再生する。再生装置４０は、例えば音声を出力するスピーカを有する。当該スピーカとしては、例えば被験者の頭部に装着可能なヘッドフォン等に搭載された構成であってもよい。

刺激付与装置５０は、被験者の聴覚とは異なる感覚を刺激させる装置である。刺激付与装置５０は、例えば被験者の視覚を刺激する視覚刺激部５１と、被験者の触覚を刺激する触覚刺激部５２と、被験者の臭覚を刺激する臭覚刺激部５３とを有する。視覚刺激部５１は、例えば光照射機能を有するアイマスク等が挙げられる。触覚刺激部５２は、例えばグローブ型の触覚デバイス等が挙げられる。臭覚刺激部５３は、例えば芳香剤等の香り成分を噴射可能なデバイス等が挙げられる。刺激付与装置５０は、再生装置４０で再生されるコンテンツの単語に対応する刺激を、視覚、触覚及び臭覚に対する刺激として付与することで、被験者に対してマルチモーダル刺激を付与することが可能である。

次に、本実施形態に係る制御装置３０の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る記憶定着装置１００の一例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、制御装置３０は、取得部３１と、状態判定部３２と、再生制御部３３と、刺激制御部３４と、記憶定着判定部３５と、記憶部３６とを有する。

取得部３１は、検出装置１０の情報生成部１３で生成された脳活動情報を取得する。取得部３１は、上記した情報生成部１３の機能を有する構成であってもよい。つまり、取得部３１は、検出装置１０の光ファイバ１２ｂから送られる信号を直接取得して脳活動情報を算出する構成であってもよい。取得部３１は、所定期間ごとに脳活動情報を取得するようにする。

状態判定部３２は、取得部３１で取得された脳活動情報に基づいて、被験者の脳の所定部位の活動状態を判定する。状態判定部３２で活動情報を判定するタイミングは、例えば取得部３１で脳活動情報を取得するタイミングと同一又は対応するタイミングとすることができる。本実施形態において、脳の所定部位は、例えばウェルニッケ野である。活動状態としては、記憶定着に適している適応状態（所定状態）か、記憶定着に適していない非適応状態かの２段階に設定することができる。

図３は、被験者の酸化ヘモグロビン濃度の時間変化の一例を示す図である。脳細胞が活動すると、血液中の酸化ヘモグロビンから酸素分子が離れ（脱酸化）て脱酸化ヘモグロビンに変わり、脱酸化により生じた酸素分子が脳細胞に移動する。つまり、酸化ヘモグロビン濃度が低く脱酸化ヘモグロビン濃度が高い状態は、脳細胞が活発に活動し、脱酸化が活発に行われている状態であると認定できる。一方、酸化ヘモグロビン濃度が高く脱酸化ヘモグロビン濃度が低い状態は、脱酸化がそれほど活発に行われていない状態であり、脳細胞の活動に余裕のある状態であると認定できる。

したがって、状態判定部３２は、例えば図３に示すように、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度が所定の閾値Ａ１以上の場合には適応状態と判定し、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度が閾値Ａ１未満の場合には非適応状態と判定することができる。

状態判定部３２は、被験者の睡眠レベルを判定してもよい。状態判定部３２で睡眠レベルを判定するタイミングは、取得部３１で脳活動情報を取得するタイミングと同一又は対応するタイミングであってもよいし、取得部３１で脳活動情報を取得するタイミングと異なる又は対応しないタイミングであってもよい。

図４は、睡眠レベルの一例を示す図である。図４に示すように、本実施形態において、睡眠レベルは、例えば覚醒状態（睡眠ではない状態）をレベル０、レム睡眠の状態をレベル１、ノンレム睡眠のステージ１の状態をレベル２、ノンレム睡眠のステージ２の状態をレベル３、ノンレム睡眠のステージ３の状態をレベル４、ノンレム睡眠のステージ４の状態をレベル５の６段階に設定することができる。なお、睡眠レベルの設定については、上記に限定されず、例えば５段階以下又は７段階以上に設定してもよい。状態判定部３２は、取得部３１で取得された脳活動情報を用いて睡眠レベルを判定してもよいし、脳波計や心拍計により検出される脳波、心拍数、または３軸加速度センサ等により検出される睡眠時の人の動きや振動を用いて睡眠レベルを判定してもよい。

再生制御部３３は、状態判定部３２の判定結果に基づいて、被験者の聴覚を刺激するコンテンツを再生装置４０に再生させる。本実施形態において、コンテンツは、例えば被験者が設定装置２０により設定した音声であり、被験者に記憶させる内容を含む第１コンテンツと、当該第１コンテンツとは異なる第２コンテンツとを含む。第２コンテンツとしては、例えば第１コンテンツの内容に関連する音楽、被験者を落ち着かせる音楽、被験者に対して商品、サービスの内容をアピールする広告の音声等が挙げられる。

再生制御部３３は、状態判定部３２において睡眠レベルが第１レベルであり、かつ、活動状態が適応状態であると判定された場合、コンテンツとして上記の第１コンテンツを再生装置４０に再生させる。本実施形態において、第１レベルは、例えば被験者がレム睡眠の状態にあるレベル１とすることができる。再生制御部３３は、非適応状態となる期間Ｌ（図４参照）については、被験者の睡眠レベルが第１レベルであっても第１コンテンツが流れないように制御する。このため、脳細胞に必要以上の負荷をかけることを避け、脳細胞の活動に余裕のある状態に効率的に記憶定着を行わせることができる。

再生制御部３３は、状態判定部３２において睡眠レベルが第１レベルとは異なる第２レベルであると判定された場合、コンテンツとして上記の第２コンテンツを再生装置４０に再生させる。第２レベルは、第１レベルよりも睡眠の深さが深いレベルとすることができる。本実施形態において、第２レベルは、例えば被験者がノンレム睡眠のステージ１又はステージ２に対応するレベル、つまり、レベル２又はレベル３とすることができる。なお、再生制御部３３は、第２コンテンツの再生については行わせなくてもよい。再生制御部３３は、例えば第２コンテンツとして広告の音声を再生装置４０に再生させる場合、第１コンテンツの内容の記憶定着を阻害しないように、例えば被験者の睡眠レベルが第２レベルであると判定されてから所定時刻を経過した後に、再生を開始させるようにすることができる。

再生制御部３３は、再生装置４０に第１コンテンツを再生させた後、状態判定部３２において、睡眠レベルが第１レベルとは異なるレベルである旨の判定及び被験者の脳の活動状態が適応状態ではない旨の判定の少なくとも一方の判定がなされた場合、第１コンテンツを停止させる。また、再生制御部３３は、再生装置４０に第２コンテンツを再生させた後、状態判定部３２において、睡眠レベルが第２レベルとは異なるレベルである旨の判定がなされた場合、第２コンテンツを停止させる。

再生制御部３３は、後述する記憶定着判定部３５の判定結果に応じて、再生装置４０におけるコンテンツの再生態様を調整する。例えば、再生制御部３３は、記憶定着判定部３５の判定結果が定着状態（記憶が定着された状態：後述）である場合、再生装置４０で再生するコンテンツを現在再生されているコンテンツ（記憶用の第１コンテンツ）から他のコンテンツに切り替えるようにしてもよい。この場合、切り替える対象となるコンテンツとしては、被験者があらかじめ設定した他の第１コンテンツであってもよいし、第２コンテンツであってもよい。再生制御部３３は、複数種類の第１コンテンツから切り替える対象となるコンテンツを選択する場合、設定装置２０により再生順序が設定されていれば当該再生順序の設定に基づいて第１コンテンツを選択する。また、再生制御部３３は、第１コンテンツに含まれる言語の量、分野等に基づいて理解困難度を算出し、算出した理解困難度に基づいて第１コンテンツを選択するようにしてもよい。この場合、再生制御部３３は、例えば理解困難度の低い順又は高い順に第１コンテンツを選択することができる。また、再生制御部３３は、記憶定着判定部３５の判定結果が非定着状態（記憶が定着されていない状態：後述）である場合、現在再生されているコンテンツ（記憶用の第１コンテンツ）を再生装置４０で繰り返し再生させるようにしてもよい。また、再生制御部３３は、記憶定着判定部３５の判定結果が非定着状態（記憶が定着されていない状態：後述）である場合、現在再生されているコンテンツを再生装置４０で繰り返し再生させるようにしてもよい。

刺激制御部３４は、再生装置４０でコンテンツが再生される際に、被験者の聴覚とは異なる感覚への刺激を刺激付与装置５０により付与させる。刺激制御部３４は、例えば再生装置４０で第１コンテンツが再生される際、再生装置４０で再生される単語に対応する刺激を刺激付与装置５０により被験者に付与させることができる。

図５は、被験者に付与する刺激の種類と、再生装置４０で再生される単語との対応関係の一例を示す図である。図５に示すように、例えば再生装置４０において、まぶしい、チカチカする、強い日差し、西日、対向車のヘッドランプ、等のような視覚的な状態を表す単語が再生される場合、刺激制御部３４は、被験者の視覚に対する刺激を視覚刺激部５１により被験者に対して付与することができる。また、例えば再生装置４０において、痛い、熱い、ざらざら、滑らか、柔らかい、等のような触覚的な状態を表す単語が再生される場合、刺激制御部３４は、被験者の触覚に対する刺激を触覚刺激部５２により被験者に対して付与することができる。また、例えば再生装置４０において、バラの香り、菊野かおり、腐った魚の匂い、醤油の匂い、等のような臭覚的な状態を表す単語が再生される場合、刺激制御部３４は、被験者の臭覚に対する刺激を臭覚刺激部５３により被験者に対して付与することができる。

記憶定着判定部３５は、コンテンツの内容が記憶として定着したかを判定する。本実施形態において、記憶定着判定部３５は、設定装置２０で設定された記憶用の第１コンテンツの内容が記憶として定着したかを判定する。なお、記憶定着判定部３５は、第２コンテンツの内容が記憶として定着したかを判定してもよい。

図６は、被験者のウェルニッケ野における酸化ヘモグロビン濃度の時間変化の一例を示す図である。ウェルニッケ野が言語の意味を理解できた場合、ウェルニッケ野における活動を活発にしなくてもその言語を処理できるようになるため、脱酸化が低減され、酸化ヘモグロビン濃度が上昇することが知られている。一方、ウェルニッケ野が言語の意味を理解できない場合には、脱酸化が低減されないため、酸化ヘモグロビン濃度が上昇しないことが知られている。つまり、酸化ヘモグロビン濃度が高い状態では、ウェルニッケ野が言語の意味を理解し、記憶が定着された状態であると認定できる。一方、酸化ヘモグロビン濃度が低い状態では、ウェルニッケ野が言語の意味を理解できておらず、記憶が定着されていない状態であると認定できる。したがって、記憶定着判定部３５は、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度が所定の閾値Ａ２以上である場合には記憶が定着された状態（以下、定着状態）であると判定し、閾値Ａ２未満である場合には記憶が定着されていない状態（以下、非定着状態）であると判定する。なお、被験者の脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度の閾値Ａ２については、活動状態が適応状態であることが前提であるため、Ａ１＜Ａ２とすることができる。図６に示す例において、記憶定着判定部３５は、所定の単位期間ごとに判定を行い、単位期間の少なくとも一部の期間で酸化ヘモグロビン濃度が閾値Ａ２以上である場合に記憶が定着された状態と判定しているが、これに限定されない。ここで、記憶定着判定部３５は、脳のウェルニッケ野の脱酸化ヘモグロビン濃度が所定の閾値未満である場合には記憶が定着状態であると判定し、所定の閾値以上である場合には記憶が非定着状態であると判定しても良い。

記憶部３６は、各種情報を記憶する。記憶部３６は、例えばハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等のストレージを有している。なお、記憶部３６として、リムーバブルディスク等の外部記憶媒体が用いられてもよい。記憶部３６は、制御装置３０において取得部３１、状態判定部３２及び再生制御部３３の各種処理を実行するためのプログラム、データ等を記憶する。また、記憶部３６は、第１コンテンツ及び第２コンテンツを記憶する。また、記憶部３６は、設定装置２０により設定した設定内容を記憶する。

記憶部３６は、被験者の脳の活動状態を示す脳活動情報を取得する処理と、取得された脳活動情報に基づいて被験者の脳の所定部位の活動状態を判定する処理と、活動状態の判定結果に応じて、被験者の聴覚を刺激するコンテンツを再生装置４０に再生させる処理と、コンテンツの内容が記憶として定着したかを判定する処理とをコンピュータに実行させるプログラムを記憶する。

次に、上記のように構成された記憶定着装置１００を用いた記憶定着方法について説明する。被験者は、検出装置１０の頭部装着部１１を頭部に装着し、光ファイバチャネル１２が脳のウェルニッケ野に対応するように位置を調整する。被験者は、この状態で睡眠をとる。図７は、被験者の睡眠レベルの時間変化の一例を示す図である。図７に示す例では、被験者の睡眠レベルが覚醒状態のレベル０から徐々に深い睡眠状態（例えば、レベル５等）に変化し、その後、時間の経過に伴い上昇及び下降を繰り返す。

検出装置１０は、光ファイバ１２ａから被験者の頭部に近赤外光を照射し、光ファイバ１２ｂで受光される近赤外光を情報生成部１３に送る。情報生成部１３は、光ファイバ１２ｂから送られる近赤外光に基づいて、被験者の脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度を脳活動情報として算出する。

制御装置３０において、取得部３１は、情報生成部１３で生成された脳活動情報を取得する。状態判定部３２は、被験者の睡眠レベルを判定し、取得部３１で取得された脳活動情報に基づいて被験者の脳の所定部位の活動状態を判定する。

図７に示す例において、時刻ｔ１では、状態判定部３２において、被験者の睡眠レベルがレベル３と判定されている。この場合、再生制御部３３は、コンテンツとして第２コンテンツＣ２を再生装置４０に再生させる。レベル３の睡眠状態にある被験者は、再生装置４０から再生される第２コンテンツにより聴覚が刺激される。例えば、第１コンテンツの内容に関連する音楽により聴覚が刺激される場合、レベル３又はレベル４の睡眠状態においても、記憶の定着を図ることができる。また、被験者を落ち着かせる音楽により聴覚が刺激される場合、被験者を落ち着いた状態とすることで、疲労の蓄積が抑制される。また、広告の音声により聴覚が刺激される場合、レベル３又はレベル４の睡眠状態にある被験者に対して、商品、サービスの内容を効率的にアピールすることができる。時刻ｔ１の後、被験者の睡眠レベルの判定結果が一定期間レベル３を維持し、その後レベル２に変化している。この期間、再生制御部３３は、第２コンテンツＣ２の再生を継続させる。

また、時刻ｔ２では、状態判定部３２における被験者の睡眠レベルの判定結果がレベル１に変化している。この場合、再生制御部３３は、状態判定部３２における被験者の活動状態の判定結果が適応状態であるか否かを確認する。被験者の活動状態が適応状態であると認定した場合、第２コンテンツＣ２の再生を停止し、第１コンテンツＣ１を再生装置４０に再生させる。レム睡眠（レベル１の睡眠状態）にある被験者は、再生装置４０から再生される第１コンテンツＣ１により聴覚が刺激される。この刺激により、第１コンテンツＣ１に含まれる内容が脳に記憶として定着されることになる。なお、第１コンテンツＣ１の再生が行われる際、刺激制御部３４は、刺激付与装置５０により聴覚とは異なる感覚への刺激を付与させてもよい。

再生装置４０により第１コンテンツＣ１が再生される場合、記憶定着判定部３５は、第１コンテンツＣ１の内容が被験者に記憶として定着した状態か否か（定着状態か非定着状態か）を判定する。記憶定着判定部３５により定着状態であると判定された場合、再生制御部３３は、第１コンテンツＣ１の再生を停止させる、又は第１コンテンツＣ１の内容を変更して再生装置４０から再生させることができる。記憶定着判定部３５により非定着状態であると判定された場合、第１コンテンツＣ１の内容を繰り返し再生装置４０に再生させることができる。

また、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間Ｌにおいて、状態判定部３２における被験者の活動状態の判定結果が非適応状態となっている。この場合、再生制御部３３は、第１コンテンツＣ１の再生を停止させる。時刻ｔ４において、再び被験者の活動状態の判定結果が適応状態になっている。この場合、再生制御部３３は、第１コンテンツＣ１の再生を再開させる。

第１コンテンツＣ１の再生を再開した後、時刻ｔ５では、被験者の睡眠レベルの判定結果がレベル２に変化している。この場合、再生制御部３３は、第１コンテンツＣ１の再生を停止させ、第２コンテンツＣ２の再生を開始させる。時刻ｔ５の後、被験者の睡眠レベルの判定結果が一定期間レベル２を維持し、その後レベル３に変化している。この期間、再生制御部３３は、第２コンテンツＣ２の再生を継続させる。また、時刻ｔ６において、被験者の睡眠レベルの判定結果がレベル４に変化している。この場合、再生制御部３３は、第２コンテンツＣ２の再生を停止させる。

このように、記憶定着判定部３５により定着状態か非定着状態かを判定するため、第１コンテンツＣ１の内容が被験者に記憶として定着したか否かを容易に判別できる。また、再生制御部３３は、記憶定着判定部３５の判定結果に応じて再生装置４０におけるコンテンツの再生態様を調整するため、被験者の記憶の定着状態に応じてコンテンツの再生を行わせることができる。また、刺激制御部３４は、コンテンツが再生装置４０から再生される際に、被験者の聴覚とは異なる感覚への刺激を刺激付与装置５０から付与させるため、被験者に記憶の定着を促進させることができる。

図８は、制御装置３０の動作の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、取得部３１は、情報生成部１３で生成された脳活動情報を取得する（ステップＳ１０）。状態判定部３２は、被験者の睡眠レベルを判定し、取得部３１で取得された脳活動情報に基づいて被験者の脳の所定部位の活動状態を判定する（ステップＳ２０）。

再生制御部３３は、状態判定部３２において睡眠レベルが第１レベルかつ活動状態が適応状態であると判定された場合（ステップＳ３０のＹｅｓ）、第２コンテンツが再生中か否かを判定する（ステップＳ４０）。再生制御部３３は、第２コンテンツが再生中と判定した場合（ステップＳ４０のＹｅｓ）には、第２コンテンツの再生を停止させる（ステップＳ５０）。再生制御部３３は、第２コンテンツが再生中ではないと判定した場合（ステップＳ４０のＮｏ）又は第２コンテンツの再生を停止した場合には、第１コンテンツが再生中か否かを判定する（ステップＳ６０）。再生制御部３３は、第１コンテンツが再生中ではないと判定した場合（ステップＳ６０のＮｏ）、再生装置４０に第１コンテンツを再生させる（ステップＳ７０）。再生制御部３３は、第１コンテンツが再生中であると判定した場合（ステップＳ６０のＹｅｓ）、ステップＳ７０を飛ばして、後述するステップＳ１５０以降の処理を行う。

再生制御部３３は、ステップＳ３０において睡眠レベルが第１レベルではない又は活動状態が適応状態ではないと判定された場合（ステップＳ３０のＮｏ）、第１コンテンツが再生中か否かを判定する（ステップＳ８０）。再生制御部３３は、第１コンテンツが再生中と判定した場合（ステップＳ８０のＹｅｓ）には、第１コンテンツの再生を停止させる（ステップＳ９０）。

再生制御部３３は、第１コンテンツが再生中ではないと判定した場合（ステップＳ８０のＮｏ）又は第１コンテンツの再生を停止した場合には、睡眠レベルの判定結果が第２レベルか否かを判定する。再生制御部３３は、睡眠レベルの判定結果が第２レベルであると判定した場合（ステップＳ１００のＹｅｓ）、第２コンテンツが再生中か否かを判定する（ステップＳ１１０）。再生制御部３３は、第２コンテンツが再生中ではないと判定した場合（ステップＳ１１０のＮｏ）、再生装置４０に第２コンテンツを再生させる（ステップＳ１２０）。再生制御部３３は、第２コンテンツが再生中であると判定した場合（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、ステップＳ１２０を飛ばして処理を終了する。

また、再生制御部３３は、睡眠レベルの判定結果が第２レベルではないと判定した場合（ステップＳ１００のＮｏ）、第２コンテンツが再生中か否かを判定する（ステップＳ１３０）。再生制御部３３は、第２コンテンツが再生中と判定した場合（ステップＳ１３０のＹｅｓ）には、第２コンテンツの再生を停止させる（ステップＳ１４０）。再生制御部３３は、第２コンテンツが再生中ではないと判定した場合（ステップＳ１３０のＮｏ）、ステップＳ１４０を飛ばして処理を終了する。

ステップＳ７０を行った場合、又はステップＳ６０のＮｏの処理を行った場合、刺激制御部３４は、再生装置４０から再生される第１コンテンツに所定の単語が含まれるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。刺激制御部３４は、所定の単語が含まれると判定した場合（ステップＳ１５０のＹｅｓ）、当該単語に対応する感覚の刺激を刺激付与装置５０により被験者に付与させる（ステップＳ１６０）。刺激制御部３４は、所定の単語が含まれないと判定した場合（ステップＳ１５０のＮｏ）、ステップＳ１６０の処理を飛ばす。

ステップＳ１６０を行った場合、又はステップＳ１５０のＮｏの処理を行った場合、記憶定着判定部３５は、第１コンテンツの内容が被験者に記憶として定着した状態か否か（定着状態か非定着状態か）を判定する（ステップＳ１７０）。再生制御部３３は、記憶定着判定部３５の判定結果に応じて、再生装置４０で再生されるコンテンツの変更及び再生装置４０におけるコンテンツの再生態様の変更のうち少なくとも一方を行わせる（ステップＳ１８０）。

ステップＳ１８０において、記憶定着判定部３５により定着状態であると判定された場合、再生制御部３３は、例えば第１コンテンツの再生を停止させる、複数の第１コンテンツが設定装置２０で設定されている場合には次の第１コンテンツを再生させる、等の処理を行わせることができる。

また、ステップＳ１８０において、記憶定着判定部３５により非定着状態であると判定された場合、再生制御部３３は、第１コンテンツの内容を繰り返し再生装置４０に再生させる、第１コンテンツの内容の理解の助ける内容の第２コンテンツの再生を行わせる、等の処理を行わせることができる。第１コンテンツの内容を繰り返し再生装置４０に再生させる場合、再生速度を遅くする等、再生速度を変更して再生させるようにしてもよい。

以上のように、本実施形態に係る制御装置３０は、被験者の脳の活動状態を示す脳活動情報を取得する取得部３１と、取得された脳活動情報に基づいて被験者の脳の所定部位の活動状態を判定する状態判定部３２と、状態判定部３２の判定結果に応じて、被験者の聴覚を刺激するコンテンツを再生装置４０に再生させる再生制御部３３と、コンテンツの内容が記憶として定着したかを判定する記憶定着判定部３５とを備える。

また、本実施形態に係る記憶定着方法は、被験者の脳の活動状態を示す脳活動情報を取得することと、取得された脳活動情報に基づいて被験者の脳の所定部位の活動状態を判定することと、活動状態の判定結果に応じて、被験者の聴覚を刺激するコンテンツを再生装置４０に再生させることと、コンテンツの内容が記憶として定着したかを判定することとを含む。

この構成によれば、再生装置４０から再生されるコンテンツの内容が被験者の記憶として定着したかの判定を行うため、被験者に記憶として定着したか否かを容易に判別でき、被験者に対して効率よく記憶を定着させることができる。

本実施形態に係る制御装置３０において、再生制御部３３は、記憶定着判定部３５の判定結果に応じて、再生装置４０で再生されるコンテンツの変更及び再生装置４０におけるコンテンツの再生態様の変更のうち少なくとも一方を行わせる。この構成では、被験者の記憶の定着状況に応じてコンテンツ及び再生態様の少なくとも一方を変更させることにより、被験者に効率的に記憶の定着を行わせることができる。

本実施形態に係る制御装置３０において、所定状態は、被験者の脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度が第１閾値Ａ１以上の状態である。この構成により、被験者の言語中枢の活動状態に応じて効率的に記憶の定着を図ることができる。

本実施形態に係る制御装置３０において、記憶定着判定部３５は、被験者の脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度が第２閾値Ａ２以上である場合に、コンテンツの内容が記憶として定着したと判定する。この構成では、被験者の言語中枢の活動状態に応じて被験者に記憶として定着したか否かを容易に判別できる。

本実施形態に係る制御装置３０において、コンテンツが再生される際に、被験者の聴覚とは異なる感覚への刺激を刺激付与装置により付与させる刺激制御部３４を更に備える。この構成では、被験者に対して聴覚とは異なる感覚へマルチモーダル刺激を付与することができるため、効率的に記憶の定着を図ることができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、睡眠レベルの第１レベルとして、レベル１（レム睡眠にある状態）を例に挙げて説明したが、これに限定されない。なお、第１レベルは、例えばレベル１に加えて又は代えて、被験者がノンレム睡眠のステージ１又はステージ２に対応するレベル、つまり、レベル２又はレベル３としてもよい。

＜変形例１＞
また、状態判定部３２において被験者の脳の所定部位の活動状態を判定する際に、酸化ヘモグロビン濃度の閾値を睡眠レベルに応じて変化させてもよい。例えば、第１レベルに対応する睡眠レベルが高い（覚醒度が低い）場合には、酸化ヘモグロビン濃度の閾値を高くし、第１レベルに対応する睡眠レベルが低い（覚醒度が高い）場合には、酸化ヘモグロビン濃度の閾値を低くすることができる。このようにすることで、覚醒度が高い場合により容易に被験者に対して聴覚刺激を与え、覚醒度が低い場合により慎重に被験者に対して聴覚刺激を与えることができ、被験者の健康への影響を低減することができる。

＜変形例２＞
また、状態判定部３２は、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度が所定値以上か未満かに基づき、適応状態と非適応状態とを判定することができるとしたが、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度の代わりに、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度と脱酸化ヘモグロビン濃度の差を用いても良い。すなわち、状態判定部３２は、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度と脱酸化ヘモグロビン濃度の差が所定値Ｂ１以上の場合には適応状態と判定し、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度と脱酸化ヘモグロビン濃度の差が所定値Ｂ１未満の場合には非適応状態と判定する。このようにすることで、酸化ヘモグロビン濃度と脱酸化ヘモグロビン濃度が共に高いような場合に、被験者に対して聴覚刺激を与えることで、酸化ヘモグロビンの更なる供給を被験者に強いることなく、効果的に被験者に対して聴覚刺激を与えることで、被験者の健康への影響を低減することができる。また、酸化ヘモグロビン濃度と脱酸化ヘモグロビン濃度の差を用いることで、相対値とすることができ、個人差を許容し易くなる。

＜変形例３＞
また、記憶定着判定部３５は、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度が所定の閾値以上か未満かに基づき、定着状態と非定着状態とを判定するとしたが、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度の代わりに、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度と脱酸化ヘモグロビン濃度の差を用いても良い。すなわち、記憶定着判定部３５は、脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度と脱酸化ヘモグロビン濃度の差が所定値Ｂ２以上である場合には記憶が定着状態であると判定し、所定値Ｂ２未満である場合には記憶が非定着状態であると判定しても良い。

＜変形例４＞
また、状態判定部３２は、被験者の脳の所定部位としてウェルニッケ野の活動状態を判定すると例示したが、脳の所定部位として、ブローカ野を加えても良い。すなわち、状態判定部３２は、例えば、脳のウェルニッケ野及びブローカ野の両方の酸化ヘモグロビン濃度が所定値（それぞれ閾値Ａ１、Ｃ１）以上の場合には適応状態と判定し、脳のウェルニッケ野及びブローカ野の少なくとも一方の酸化ヘモグロビン濃度がそれぞれ閾値Ａ１、Ｃ１未満の場合には非適応状態と判定することができる。このとき、記憶定着判定部３５は、脳のウェルニッケ野及びブローカ野の両方の酸化ヘモグロビン濃度が所定値（それぞれ閾値Ａ２、Ｃ２）以上である場合には記憶が定着状態であると判定し、脳のウェルニッケ野及びブローカ野の少なくとも一方の酸化ヘモグロビン濃度がそれぞれ閾値Ａ２、Ｃ２未満の場合には記憶が非定着状態であると判定する。

なお、以上のような各変形例は他の変形例と組み合わせることができる。

１０…検出装置、１１…頭部装着部、１２…光ファイバチャネル、１２ａ，１２ｂ…光ファイバ、１３…情報生成部、２０…設定装置、３０…制御装置、３１…取得部、３２…状態判定部、３３…再生制御部、３４…刺激制御部、３５…記憶定着判定部、３６…記憶部、４０…再生装置、５０…刺激付与装置、５１…視覚刺激部、５２…触覚刺激部、５３…臭覚刺激部、１００…記憶定着装置

Claims (6)

1. 被験者の脳のウェルニッケ野及びブローカ野の酸素ヘモグロビン濃度又は脱酸化ヘモグロビン濃度を示す脳活動情報を取得する取得部と、
   取得された前記脳活動情報に基づいて前記被験者の脳の所定部位の活動状態が所定状態かを判定する状態判定部と、
   前記状態判定部の判定結果に応じて、前記被験者の聴覚を刺激するコンテンツを再生装置に再生させる再生制御部と、
   取得された前記脳活動情報に基づいて前記コンテンツの内容が記憶として定着したかを判定する記憶定着判定部と
   を備え、
   前記所定状態は、前記被験者の脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度が第１閾値以上の状態である
   記憶定着制御装置。
2. 前記再生制御部は、前記記憶定着判定部の判定結果に応じて、前記再生装置で再生される前記コンテンツの変更及び前記再生装置における前記コンテンツの再生態様の変更のうち少なくとも一方を行わせる
   請求項１に記載の記憶定着制御装置。
3. 前記記憶定着判定部は、前記被験者の脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度が第２閾値以上である場合に、前記コンテンツの内容が記憶として定着したと判定する
   請求項１又は請求項２に記載の記憶定着制御装置。
4. 前記コンテンツが再生される際に、前記被験者の聴覚とは異なる感覚への刺激を刺激付与装置により付与させる刺激制御部を更に備える
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の記憶定着制御装置。
5. 被験者の脳のウェルニッケ野及びブローカ野の酸素ヘモグロビン濃度又は脱酸化ヘモグロビン濃度を示す脳活動情報を取得することと、
   取得された前記脳活動情報に基づいて前記被験者の脳の所定部位の活動状態が所定状態かを判定することと、
   前記活動状態の判定結果に応じて、前記被験者の聴覚を刺激するコンテンツを再生装置に再生させることと、
   取得された前記脳活動情報に基づいて前記コンテンツの内容が記憶として定着したかを判定することと
   を含み、
   前記所定状態は、前記被験者の脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度が第１閾値以上の状態である
   記憶定着方法。
6. 被験者の脳のウェルニッケ野及びブローカ野の酸素ヘモグロビン濃度又は脱酸化ヘモグロビン濃度を示す脳活動情報を取得する取得部と、
   取得された前記脳活動情報に基づいて前記被験者の脳の所定部位の活動状態が所定状態かを判定する状態判定部と、
   前記状態判定部の判定結果に応じて、前記被験者の聴覚を刺激するコンテンツを再生装置に再生させる再生制御部と、
   取得された前記脳活動情報に基づいて前記コンテンツの内容が記憶として定着したかを判定する記憶定着判定部と
   を備え、
   前記記憶定着判定部は、前記被験者の脳のウェルニッケ野の酸化ヘモグロビン濃度が第２閾値以上である場合に、前記コンテンツの内容が記憶として定着したと判定する
   記憶定着制御装置。