CN1718154B - 生物体光测试装置 - Google Patents

Abstract

提供一种生物体光测试装置和光测试方法。在应答期间的取法中存在任意性，并因包含在信号内的赝象而有时显示不出充分的检测能力。因此，必须开发有效的检测方法以及结果的显示方法。为此，将任务(刺激)列和所选择的测试信号作为基准信号，并求出与其他的测试信号的相位差信号等，再将相位同步性进行数值化。进而将该数值进行统计处理并把可信度进行数值化，将脑活动部位和功能的结合状态显示出来。

Description

生物体光测试装置

技术领域

本发明，涉及例如日本公开专利特开2000-237194号公报中所公布的脑功能测试领域。 

背景技术

用图1(A)、(B)来说明脑功能测试的一个例子。图1(A)是脑功能测试装置的概要与被检验者的关系图，图1(B)表示的是对被检验者的头部照射光的照射装置的安装位置S与安装接受照射到被检验者的头部的光所透过的光的受光用光导纤维的位置D的排列的一个例子。 

脑功能测试装置，设置有： 

波长不同的多个光源102a～102d(光源102a和102c，例如波长为780nm，光源102b和102d，例如波长为830nm)； 

将上述多个光源102a和102b(102c和102d)的光分别按互不相同的频率进行强度调制的振荡器101a和101b(101c和101d)； 

多个光照射装置，该多个光照射装置，分别通过光导纤维103a和103b由耦合器104a耦合、以及分别通过光导纤维103c和103d由耦合器104b耦合被强度调制过的光，通过光照射用光导纤维105a和105b将这些耦合光照射到被检验者106的头皮上不同的位置；和 

多个受光装置，该多个受光装置，由多个受光用光导纤维107a～107f和受光器108a～108f构成，多个受光用光导纤维107a～107f，被设置为其前端位于上述多个光照射装置的光照射位置附近、距上述光照射位置大致等距离(这里，取为30mm)的位置上，而受光器108a～108f设置在这些多条受光用光导纤维107a～107f的另一端。 

在图1(A)的例子中，如图1(B)所示，把3条受光用光导纤维(记为D)107a～107c和107d～107f分别配置在光照射用光导纤维(记为S)105a和105b的周围，把生物体通过光聚光于光导纤维内，并进行检测。由受光器108a～108f分别将所检测到的生物体通过光进行光电变换。上述受光装置检测在被检验者的头部的内部所反射而透过的光并变换为电信号，作为受光器108a～108f使用光电倍增管或光电二极管为代表的光电变换元件。 

表示被受光器108a～108f光电变换过的生物体通过光强度的电信号(下称生物体通过光强度信号)分别被输入到锁定放大器109a～109h。这里，为了检测出由距光照射用光导纤维105a和105b的两方等距离的受光用光导纤维107c和107d所聚光的生物体通过光强度，受光器108c和108d将来自受光器108c和108d的信号分离为2个系统，然后输入到锁定放大器109c、109e和109d、109f。把来自振荡器101a和101b的强度调制频率作为参照频率输入到锁定放大器109a～109d，而把来自振荡器101c和101d的强度调制频率作为参照频率输入到锁定放大器109e～109h。因此，由锁定放大器109a～109d分离输出对于光源102a和102b的生物体通过光强度信号，由锁定放大器109e～109h分离输出对于光源102c和102d的生物体通过光强度信号。 

用模/数变换器(下称A/D变换器)110把作为锁定放大器109a～109h的输出的所分离出来的每种波长的通过光强度信号进行模/数变换后，送到测试控制用计算机111。在测试控制用计算机111中使用生物体通过光强度信号从各检测点的检测信号计算氧化血红蛋白浓度、脱氧血红蛋白浓度和总血红蛋白浓度的相对变化量，并作为多个测试点的经过时间信息存储到计算机111的存储装置内。这里，总血红蛋白浓度的相对变化量作为氧化血红蛋白浓度和脱氧血红蛋白浓度变化量之和给出。 

另一方面，为了进行被检验者的脑功能的测试，给予被检验者规定的刺激·任务，评价对刺激·任务的响应。因此，总体控制兼数据处理·结果显示用计算机114，把指令送到测试控制用计算机111，测试控制用计算机111根据指令，按照预先准备好的刺激·任务命令序列，对被检验者用刺激·任务命令出示装置113提示刺激·任务命令。对被检验者的脑子内的对刺激·任务命令的应答像上述那样进行光测试。总体控制兼数据处理·结果显示用计算机114和测试控制用计算机111进行必要的信息交换。 

原来，在评价被检验者对刺激·任务的应答时，重复进行测试后，根据所得到的平均应答的信号幅度来检定信号的显著性，确定显著的活动区域。 

【专利文献1】特开2000-237194号公报 

应答期间的取法中存在任意性，因包含在信号内的赝象而有不能显现充分的检测能力的场合。因此，要开发能够准确评价被检验者对刺激·任务的应答的有效的检测方法以及结果的显示方法。 

发明内容

本发明，着眼于同源的活动为相位同步这样的原理，为评价被检验者的应答而着眼于对被检验者的刺激·任务和被检验者的应答结果的相位同步性来检测出活动区域。从信号的幅度和相位两个方面来解析同步性，图2(A)、(B)是说明信号同步性的简图。图2(A)所表示的是周期性地给出任务期间和休止期间时所得到的结果的信号例A、B。信号例A是幅度同步性和相位同步性都满足时的结果例，信号B是幅度无同步性而相位有同步性的结果例。图2(B)是将其列成表表示的结果。 

本发明，着眼于为了评价被检验者的应答强调以幅度同步性为条件。即，将对应于给予被检验者的刺激·任务的信号作为基准信号，求出与对应于被检验者的应答的测试信号的相位差，并将相位同步性数值化，进而对该数值进行统计处理并把可靠度数值化，最后根据显著的数据把脑活动的部位和功能的结合状态显示出来。 

附图说明

图1(A)是脑功能测试装置的概要与被检验者的关系图，图1(B)是安装对被检验者的头部照射光的照射装置的位置S与安装接受照射到被检验者的头部的光所透过的光的受光用光导纤维的位置D的排列的一个例子的示例图。 

图2(A)、(B)是说明信号的同步性的简图。其中(A)是周期性给与任务期间和休止期间时所得到的结果的信号例A、B的示图，(B)是将其结果列成的表。 

图3是实施例1中的生物体测试装置的结构框图。 

图4(A)～(F)是由实施例1所得到的相位同步性解析结果的一例的说明图。其中(A)是探头的构成例；(B)是评价总血红蛋白量变化的测试结果的相位同步性的结果；(C)是以图的方式表示图4(B)的结果的示图； (D)是为进行比较，由同一测试结果，与图4(C)一样，表示像原来那样根据刺激期间的信号幅度所检定的结果的示图；(E)是用更加易于理解的形式向用户以图的方式显示图4(B)、图4(C)的结果的情况下的显示例的示图；(F)是对应于图4(C)以图的方式显示图4(D)的结果的示例图。 

图5(A)是实施例2的探头的构成例及配置的示意图，同时，表示出相位同步性的评价结果；图5(B)是与图4(E)所示的一样，将图5(A)所示的结果可视化，把从上方看到的头的图显示在图象上的示图。 

图6是从对应于成为基准信号的录音的听觉分辨所得到的信号来评价相位同步性高的测试通道的示图。 

图7是按显著水准1％判定从对应于录音的听觉分辨所得到的信号评价相位同步性的结果所得到的结果的示图。 

图8是对图6所示的从对应于成为基准信号的录音的听觉分辨所得到的信号来表示关于相位同步性高的测试通道的应答速度的示图。 

图9是从对应于录音的听觉分辨所得到的信号评价相位同步性，并把应答速度信息显示在显示按显著水准1％判定其评价结果所得到的结果的图7上的示图。 

图10是将被检验者的脑活动动态可视化后显示出来的一例的示图。 

符号一览表 

101：振荡器，102：光源，103：光纤，104：结合器，105：光纤， 

106：测试对象(被检验者)，107：受光用光纤，108：受光器， 

109：锁定放大器，110：模·数转换器(A/D)，111：测试控制用计算机， 

112：刺激·任务命令序列，113：刺激·任务命令呈示装置， 

114：综合控制兼数据处理结果·显示用计算机，210：本装置， 

201，204：接口，202：CPU，203：存储程序和数据的存储装置， 

206：总线，211：显示装置，212：键盘，213：指示设备。 

具体实施方式

在由刺激和任务两个信号同步时，着眼于信号间的相位差为恒定这点，来探讨在实际数据中相位差恒定到何种程度。 

在计算相位差时，使用希尔伯特变换，从所得到的瞬时相位计算出各时 刻的相位差。 

以下说明希尔伯特变换。分别用式(1)、(2)来定义实数函数f(t)的希尔伯特变换g(t)和逆希尔伯特变换。 

$g\left(t\right)=f\left(t\right)\⊗\frac{1}{\mathrm{\πt}}=\frac{1}{\mathrm{\π}}{\∫}_{-\∞}^{\∞}\frac{f\left(\mathrm{\τ}\right)}{t-\mathrm{\τ}}\mathrm{d\τ}\·\·\·\·\·\·\left(1\right)$

$f\left(t\right)=g\left(t\right)\⊗\frac{1}{\mathrm{\πt}}=\frac{-1}{\mathrm{\π}}{\∫}_{-\∞}^{\∞}\frac{g\left(\mathrm{\τ}\right)}{t-\mathrm{\τ}}\mathrm{d\τ}\·\·\·\·\·\·\left(2\right)$

其中，表示卷积。 

把测试信号作为实数函数f(t)，使用希尔伯特变换由式(3)来定义。 

Z(t)＝f(t)+jg(t)    ……    (3) 

如果用极坐标来表示该式，就成为式(4)、(5)和(6)。 

Z(t)＝r(t)e^jθ(t)  ……    (4) 

其中， 

$r\left(t\right)=\sqrt{f{\left(t\right)}^2+g{\left(t\right)}^2}\·\·\·\·\·\·\left(5\right)$

$\mathrm{\θ}\left(t\right)={\tan }^{-1}\frac{g\left(t\right)}{f\left(t\right)}\·\·\·\·\·\·\left(6\right)$

r(t)表示f(t)的瞬时振幅，θ(t)表示瞬时相位。 

在具体的算法中，将解析信号Z(t)作为测试信号f(t)的单侧傅立叶变换来求取。即，将对应于负频率的傅立叶变换设为0。为了使解析信号近似，计算测试信号f(t)的FFT，再把对应于负频率的FFT系数置换为零，对该结果进行逆FFT计算，来求出解析信号Z(t)。 

如果进行详细说明，使用如下的4步算法。设输入数据个数为n。 

第一步：计算输入数据的FFT，将其结果存储为矢量y； 

第二步：元素h(i)，生成具有如下值的矢量h； 

对于i＝1，(n/2)+1；h(i)＝1 

对于i＝2，3，…，(n/2)；h(i)＝2 

对于i＝(n/2)+2，…，n；h(i)＝0 

第三步：计算y和h的元素单位的积； 

第四步：计算在第三步得到的数据列的逆FFT，从结果中将最初n个元素作为解析信号Z(t)输出。 

为了客观地判断相位差恒定到何种程度，而进行统计性的探讨。在[-π，π]范围内用Nb个筐的直方图来表示相位差的分布，作为统计性指标按照式(7)、(8)和(9)定义并求出SI(Synchronization Index：同步指数)。 

$\mathrm{SI}=\frac{S_{\mathrm{random}}-S}{S_{\mathrm{random}}}\·\·\·\·\·\·\left(7\right)$

其中， 

$S=-\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Nb}}{\mathrm{\Σ}}}{p}_i{\log }_2{p}_i\·\·\·\·\·\·\left(8\right)$

S_random＝log₂Nb    ……  (9) 

(p_i：第i个筐的概率密度) 

在式(8)中出现的p_i表示第i个筐中相位差存在的概率。 

在相位差的分布完全均匀，即完全没有相位同步性的情况下，由于S＝S_random，所以SI＝0。在完全同步的情况下，SI＝1。因为实际的测试数据包含有多种噪声成分，得到SI＝1或SI＝0这样的极端的结果是极为稀少的。中间的情况，要统计地判断是否应考虑为存在相位同步性。 

作为统计判断的方法，这里采用代理数据法，所谓代理数据法，是指用来进行如下的检定的架构。 

1.从源数据生成多个统计性质的明确的数据(利用随机数)。 

2.对该随机数据计算成为问题的指标。 

3.根据针对多个指标的样本值进行与源数据相关的指标的检定。 

作为代理数据，例如采用在无存储随机过程中实施过与信号相同的过滤的数据。在从50个代理数据中得到的作为统计指标的SI的分布是正态分布(平均值为0.2236，标准偏差为0.0219)的情况下，作为显著水准1％的阈值，可以采用SI＞0.2800。另外，为了探讨同步状态的时间变化，设定短(包含约数百点左右的数据)的时间窗，求出作为该期间内的统计指标的SI，并作 为时间窗的中心时刻的SI，每隔一定时间挪一挪时间窗，这样，也可以求出SI的时间变化。 

(实施例1) 

图3是实施例1中的生物体测试装置的结构框图。本装置210对应于表示图1所示的测试控制用计算机111的测试功能的部分。是由与A/D变换器110的接口201、进行一系列处理的CPU202、存储程序和数据的存储装置203、与外部设备205的接口204和与这些部件相连接的总线206所构成。另外，在总线206上还连接有显示装置211、键盘212和指示设备(例如鼠标器)213，用来由测试控制用计算机111的操作者输入数据或向操作者进行解析结果的提示。这里，作为存储在存储装置203内的程序，被做成为：具有对信号实施必要的过滤的过滤程序、由被过滤过的信号群或外部信号解析相位同步性的相位同步性解析程序、由相位同步性解析的结果检出神经活动的活动检测程序、和用来以易于理解的形式向用户提示所检出的神经活动的图象化程序。将检出结果显示在显示装置211上。保存在存储装置203内的程序由中央运算处理装置202解释并执行。 

图4所表示的是由实施例1所得到的相位同步性解析结果的一例的说明图。 

图4(A)是探头的构成例子图。安装在被检验者头部的探头，交替地配置光照射用光导纤维S和受光用光导纤维D，光照射用光导纤维S和受光用光导纤维D之间形成用1～24表示的测试通道，该图是说明可以测试针对视觉刺激的总血红蛋白量变化的状态图。可以考虑安装的位置或被检验者的头的大小等、适当选择探头具备的光照射用光导纤维S和受光用光导纤维D的数量。对被检验者的视觉刺激采用16×16的红黑国际象棋棋盘刺激，红黑交替频率为8赫兹，间歇期为20秒，刺激(任务)期为18秒，重复6次。 

图4(B)所表示的是评价总血红蛋白量变化的测试结果的相位同步性的结果图，是横轴为通道号，纵轴为各通道SI值(同步指数)，用○表示重复次数为6次的SI值的平均值，另外，用折线表示统计的基准值(显著概率1％)的特性图。因此，在该例中，从通道1、2、4、5、6、8和10得到可评价为与国际象棋棋盘刺激已同步的信号。 

图4(C)表示的是以图形方式显示出图4(B)的结果图，按显著概率1％进行评价，对显著的通道1、2、4、5、6、8和10，用通道号表示，非显著的通道，用涂有黑点的方块表示，用空白的方块表示测试用光导纤维的位置。由图4(C)可知，检测到对应探头上部的头部位置的脑活动是活跃的。 

图4(D)是为进行比较、由同样的测试结果，与图4(C)一样，表示出像传统的那样根据刺激期期间中的信号振幅检定出来的结果。可是，用根据信号振幅进行的检定不能按1％的显著水准进行检测，而是使用5％的显著水准。与图4(C)相比，在对应于探头的大部分的头部位置脑活动呈现活跃。由此可知，本发明的方法灵敏度高，能够检测到局部存在的活动。 

图4(E)是将图4(B)、图4(C)的结果以更易于理解的形式以图形方式显示给用户的情况下的显示例，将分阶段变更评价检测结果的显著水准的结果作成等高线并与显示关联起来的图。即，在本发明的实施例1中，将显著水准取为0.001、0.005、0.01和0.05时，可以用图示的等高线表示活动区域。图4(C)所示的检测结果对应于显著水准为0.01的等高线。由大家熟知的图象化程序、只要将该等高线做成以颜色的深浅显示的图像，用户就能够以可视化的形式看到活动区域。 

图4(F)是对应于图4(C)以图形方式显示图4(D)的结果的显示例。如前面已经描述过的那样，在原来的、根据信号振幅进行的检定中，不能按1％的显著水准进行检测，该例中，显示出了使用了2％、5％显著水准的结果。该例中，因为仅得到两条等高线，所以，显示不得不变得散漫。 

(实施例2) 

实施例2，是试行：作为刺激·任务序列、让被检验者一面听棒球实况广播的录音、一面想象自己作为击球员站着的情形这样的课题时的关于活动的评价。图5(A)是实施例2的探头的构成例及配置的示意图，同时表示出相位同步性的评价结果。图中用卵形的线表示的图是将从上方观察到的头的图作成图像，在上部用三角表示的图形是将看到的鼻子部分作成图像的图。将探头1、探头2、3和探头4分别配置在前头部、左右侧头部和后头部。探头1和探头2、3构成分别可得到22个测试通道的探头，探头4构成可得到24个测试通道的探头。 

图5(A)是实施例2的探头的构成例及配置的示意图，同时表示出相位同步性的结果；图5(B)是与图4(E)所示的一样，将图5(A)所示的结果可视化并将从上方观察到的头的图显示在图像上的图。 

从该结果可知，产生了：伴随录音的听觉分辨的在左右侧头下部(听觉区)的活动、击球的图象化引起的在后头上部(视觉区)的活动、在前头部由运动的模式形成准备引起的活动、和由具体的运动模式形成引起的在左右侧头上部(运动区)的活动。 

在该例中，按照本发明，因为能够明确地检测到活动区域，所以也能够更加严密地进行被检验者的能活动的评价。 

(实施例3) 

可是，在实施例2中，虽然是将录音的听觉分辨作为基准信号来评价被检验者的脑活动的结果，但是评价所得到的结果的相位同步性的高低，将表示相位同步性高的通道的信号作为基准信号来进行评价，由此，能够更加严密地评价脑活动的作用区域。 

在实施例3中，首先从对应于成为基准信号的录音的听觉分辨所得到的信号评价相位同步性高的测试通道。图6是从对应于成为基准信号的录音的听觉分辨所得到的信号评价相位同步性高的测试通道的示图。该例中，探头2的第10号通道表示相位同步性最高的通道。 

因此，把探头2的第10号通道的信号作为基准信号，从对应于录音的听觉分辨所得到的信号评价相位同步性。图7所示的是按显著水准1％判定从对应于录音的听觉分辨所得到的信号评价相位同步性的结果所得到的结果。与图5相比较，虽然是将相同的测试结果作为对象来进行解析，但是由于从对应于成为基准信号的录音的听觉分辨所得到的信号中选择相位同步性高的通道作为基准信号，所以更能检测出局部存在的活动区域。如果将图5和图7进行对比，就可以看出：改变基准通道后评价出来的结果，在探头1中使第13号通道无相位同步性；在探头2中使第15号通道有相位同步性，使第18号通道无相位同步性；在探头3中使第4号通道和第14号通道无相位同步性，使第11号通道有相位同步性；在探头4中使第13号通道和第16号通道无相位同步性。结果，如图7所示，使用图5(B)所示的那种可视信息也能够辨 认进一步所限定的区域内的活动。 

(实施例4) 

可是，众所周知，脑活动，并非在脑区域的整个范围内同时发生，而是脑的某个区域的活动诱发其他区域的脑活动的所谓时间序列动作。在实施例3中，是进行了将实施例2的实验结果作为时间序列的脑活动的动作来评价的实验的例子。 

图8是由对应于图6所示的成为基准信号的录音的听觉分辨所得到的信号来表示关于相位同步性高的测试通道的应答速度的示图。这里，很难显示出作为刺激·任务命令序列的基准信号的录音的波形和与其相对应的应答波形，所以只能以针对图2所说明的刺激·任务命令序列的应答的形式模拟地显示出来。横轴是时间，纵轴是信号的大小。图9是由对应于录音的听觉分辨所得到的信号评价相位同步性，并把应答的速度信息显示在按显著水准1％判定其评价结果所得到的结果的图7上的示图。 

如果研讨图8，探头2、第10号通道应答最快，在图9上把探头2、第10号通道的方框加上黑点表示出来。其次是探头2、第5号通道和探头3、第9号通道的应答快，即，它们所代表的探头2和探头3所示的区域S 1的应答最快；再其次是探头1、第6号通道和探头1、第10号通道的应答快，即，探头1所示的区域S2的应答速度为第二快；再其次是探头4的第5号通道和探头4的第4号通道的应答快，即，探头4所示的区域S3的应答速度为第三快；最后，探头3的第5号通道、探头3的第11号通道和探头2的第12号通道应答是第四快，即，探头2和探头3所示的区域S4的应答速度为第四快。 

由该结果可知，首先，伴随录音的听觉分辨的左右侧头下部(听觉区)的活动呈现在图9的区域S1内；然后，在前头部由运动的模式形成准备引起的活动呈现在图9的区域S2内；接下来，由击球的图象化引起的后头上部(视觉区)的活动呈现在图9的区域S3内；最后，由具体的运动模式引起的左右侧头上部(运动区)的活动呈现在图9的区域S4内。 

从图8也可以看到，这里所说的快、慢，是比较的问题，如果按时间的长短来说，最长也不过是秒的量级。但是，如上上述，如果将其分成对应于应答快慢的组，并以用户可见的形式显示出来，那么就能够动态可视化地显 示被检验者的脑活动。 

图10是动态可视化地显示被检验者的脑活动的一例。S1是对应于图9的区域S1的显示，用加了点的圆圈显示出左右侧头下部(听觉区)的活动区域。这里，让圆的面积和形状对应于相位同步性高的测试通道的位置和数量。以下相同。S2是对应于图9的区域S2的显示，用加了点的圆圈显示出在前头部由运动的模式形成准备引起的活动区域；S3是对应于图9的区域S3的显示，用加了点的圆圈显示出击球的图象化引起的后头上部(视觉区)的活动区域；S4是对应于图9的区域S4的显示，用加了点的圆圈显示出具体的运动模式的形成引起的左右侧头上部(运动区)的活动区域。所谓“整体”是把从S1至S4的显示综合起来的显示，与图7(B)所示的图相同。 

如果把从S1至S4的显示作成用户一看就懂的动画，并从S1至S4依次地显示在顺序显示装置211上，用户就能够犹如感觉到适时地观看被检验者的脑活动的区域正在移动。动画显示之后，再显示出“整体”，就能够评价整个脑活动的状态。 

由在各部位所观测的平均相位差的值来判断产生活动的速度，相位差越小活动产生的越快。 

(实施例5) 

为了动画地研讨脑活动的时间变化，如上所述，为了探讨同步状态的时间变化，而设定短(包含大约数百点的数据)的时间窗，求出该期间内作为统计的指标的SI，作为时间窗的中心时刻的SI，每隔一定时间挪一挪时间窗，由这样，求出SI的时间变化，由此也能够实现。例如，每隔一定时间挪一挪时间窗来求出SI的时间变化，以此为基础评价测试区域的相位同步性，并可以将该结果，例如，做成图7所示的显示中的时间变化来进行显示。按照这样的方法，就能够敏感地捕捉到相位差的变化，从而能够正确地提示：脑的部位在以何种时间的关联使脑中的多种功能在活动。 

由于相位同步性不依赖于信号振幅，所以能够以更加准确的形式来表示脑活动部位或功能的结合，而不受人的头部结构的影响。 

在脑功能所受到的损害的评价和脑功能受到损害的人的恢复状态的评价方面是有用的，可用于协助脑的康复。 

Claims (6)

1.一种光测试装置，其特征在于：

由如下装置构成：

将入射光入射到被检验者的头部表面上的多个部位的装置；

在距离上述入射光的入射部位规定距离的多个部位检测出通过光量的装置；

对被检验者提示预先准备好的刺激·任务命令序列的装置；

把上述刺激·任务命令序列作为基准相位信号，求出与所检测到的通过光量的信号的相位同步性指标SI，该相位同步性指标SI客观地判断所述基准相位信号与所检测到的通过光量的信号的相位差恒定到何种程度，仅把该相位同步性指标SI规定的阈值以上的所检测到通过光量的信号作为被检验者的脑活动的测试值进行输出的装置；

以及显示上述输出装置的输出的装置。

2.根据权利要求1所述的光测试装置，其特征在于：

作为上述脑活动的测试值进行输出的装置，被做成了这样的装置：

亦即，把上述刺激·任务命令序列作为基准相位信号，求出与所检测到的通过光量的信号的相位同步性指标SI，由该相位同步性指标SI将针对上述基准信号的相位同步性最高的通过光量的信号作为第二基准相位信号，求出该第二基准相位信号与上述检测到的通过光量的信号的相位同步性指标SI，仅把对针对第二基准相位信号的相位同步性指标SI规定的阈值以上的所检测到通过光量的信号作为被检验者的脑活动的测试值的装置。

3.一种光测试装置，其特征在于：

由如下装置构成：

将入射光入射到被检验者的头部表面上的多个部位的装置；

在距离上述入射光的入射部位规定距离的多个部位检测出通过光量的装置；

对被检验者提示预先准备好的刺激·任务命令序列的装置；和

把上述刺激·任务命令序列作为基准相位信号，求出与所检测到的通过光量的信号的相位同步性指标SI，该相位同步性指标SI客观地判断所述基准相位信号与所检测到的通过光量的信号的相位差恒定到何种程度，仅把该相位同步性指标SI规定的阈值以上的所检测到通过光量的信号作为被检验者的脑活动的测试值进行输出、同时将对应于该测试值的信号与测试位置对应起来显示在模拟被检验者的头部的显示画面上的装置。

4.根据权利要求3所述的光测试装置，其特征在于：

与上述测试位置对应的显示，是被做成为：将分阶段变更评价总血红蛋白变化的检测结果的显著水准的结果作成等高线来进行显示。

5.根据权利要求3所述的光测试装置，其特征在于：

与上述测试位置对应的显示，是将根据对上述刺激·任务命令序列的应答速度来分组的测试位置作为依据应答速度的动画来进行显示。

6.根据权利要求3所述的光测试装置，其特征在于：

用短的时间窗内的信号值评价上述相位同步性指标SI，并以每隔一定时间挪一挪该时间窗所得到的相位同步性指标SI为基础来评价测试区域的相位同步性，显示出各时间窗内的与相位同步性指标SI的规定的阈值相应的测试位置，并显示出与相位同步性指标SI的规定的阈值相应的测试位置的时间变化。 

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