JP2009183346A

JP2009183346A - 精神状態変動装置

Info

Publication number: JP2009183346A
Application number: JP2008023817A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Onishi; 秀憲大西
Original assignee: TECHNOS JAPAN KK
Current assignee: TECHNOS JAPAN KK
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2009-08-20

Abstract

【課題】リラックス度やエキサイト度について、その変動値を数値で表示することにより、体験者が、その効果を視覚で確認できる装置および方法を提供する。
【解決手段】使用者の額部に電極を当接して生体信号を検出する生体信号検出手段１と、生体信号検出手段で検出した生体信号を送信する送信手段２と、送信手段から送信された生体信号を受信する受信手段３と、生体信号検出手段で検出された生体信号をＦＦＴ処理して脳波パワースペクトルを得る変換手段と、変換手段で処理された脳波パワースペクトルから所定周波数帯域のパワーを抽出する抽出手段と、抽出された脳波パワー値の総和量を算出する算出手段と、抽出された脳波パワー値の総和量に基づいて指数として数値化する解析手段と、使用者に提示する視聴覚コンテンツを保管する記憶手段と、各手段を制御する制御手段とを具備している精神状態変動装置及び方法。
【選択図】図１

Description

本発明は，利用者の精神状態の診断を行い、利用者にとって最適な音と映像の組み合わせを選択して提供することにより，効果的なリラックス状態またはエキサイト状態にすることができる精神状態変動装置に関するものである。

近年，先進諸国で生活している人々は，急速な科学技術の進歩によって豊かな社会を享受している反面，一方で自ら生みだした文明からの様々なストレスを受けて精神生活を蝕まれている。すなわち，社会制度の複雑化・価値観の多様化・自然環境からの乖離・人間関係の多様化・社会の急速な変化・平均寿命の伸び等によって，性別や，年齢に関わらず，大多数の人が何らかのストレスを感じながら生活している。

このようにストレスに晒された人々は，次第に心の健康に自信をなくし，心身症のような心の病に冒されるようになっている。ストレスによって引き起こされる心の病の発現を避けるためには，初期治療または予防治療が有効であり，最も効果的には医者によるカウンセリングを受けることが望ましいことは明らかである。ところが，実際にはホームドクター制度の普及が充分でないことや，精神医療に対する誤解・偏見が強く，心の問題について気軽に医者に診てもらう習慣がないことから，運動や趣味に熱中してストレスを発散させるか，個人でリラクゼーションを実施するのが一般的である。

リラクゼーションの方法および装置としては様々なものが開示されており、例えば、ユーザの心理状態に応じて鬱状態を軽減し、心身状態の不調を改善することにより、自己管理に対するモチベーションを維持および向上させることが可能な健康管理支援装置、健康管理システム、健康管理支援方法および健康管理プログラムが開示されている（特許文献１参照）。また、リラクゼーション装置としては、使用者の生体に関する情報を検出する生体情報検出手段と、生体情報検出手段で検出した情報に基づいて使用者のリラックス状態を判定するリラックス状態判定手段と、使用者に聞かせる音楽を生成する音楽生成手段と、リラックス状態判定手段で判定した使用者のリラックス状態に応じて、音楽生成手段で生成される音楽の種類、音量、テンポのうちの少なくとも一つを調整する音楽調整手段とを具備するものが開示されている（特許文献２参照）。

また、個人別に症状・状態を診断することにより，各人の状況に併せて最適な音と映像または最適な音と映像と匂いによるリラクゼーション・セラピィが開示されている（特許文献３参照）。また、ユーザから、その生体状態を示す指標を抽出する生体情報抽出部と、抽出された指標を蓄積する蓄積部と、蓄積された指標の時間的推移を解析して、当該指標によりユーザが、リラックスを示す方向へと改善されているか否かを判定する判定部と、この判定結果が肯定的であれば、当該生体がリラックス状態に移行している旨を告知する告知部とを備えたリラックス指導装置が開示されている（特許文献４参照）。また、使用者のリラクッス度合に応じて速やかにリラックス状態に導いてリフレッシュさせるリラクッス・リフレッシュシステムが開示されている（特許文献５参照）。

特開２００４−３５５３２８号公報特開２００４−３４４２８４号公報特開平１０−１１８１８５号公報特開平１０−７６０１２号公報特開平０６−０００２０９号公報

従来、リラクゼーション方法および装置として開示されているものは、ユーザの個人的な症状、状態を診断することにより、各人の状況に併せて最適な音と映像を提供し、それを視聴することによりリラクゼーションを図る方法および装置に関するものである。しかしながら、改善効果としてのリラックス度については、体験者の感覚的な判断に委ねられており、本当にリラックスしているかどうかは疑問であるという問題があった。本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、リラックス度やエキサイト度について、その変動値（リラックス値またはエキサイト値）を数値で表示することにより、体験者が、その効果を確認できる装置および方法を提供することを目的としている。

本発明の精神状態変動装置は、使用者の額部に電極を当接して生体信号を検出する生体信号検出手段と、前記生体信号検出手段で検出した生体信号を送信する送信手段と、前記送信手段から送信された生体信号を受信する受信手段と、前記生体信号検出手段で検出された生体信号をＦＦＴ処理して脳波パワースペクトルを得る変換手段と、前記変換手段で処理された脳波パワースペクトルから所定周波数帯域のパワーを抽出する抽出手段と、前記抽出された脳波パワー値の総和量を算出する算出手段と、前記抽出された脳波パワー値の総和量に基づいて指数として数値化する解析手段と、使用者に提示する視聴覚コンテンツを保管する記憶手段と、前記各手段を制御する制御手段と、を具備していることを特徴とする精神状態変動装置である。

本発明は、各家庭や個人に広く普及しているコンピュータ（パソコン等）を利用した装置であり、装置の構成としては、頭部に装着するヘッダー形の生体信号検出手段、生体信号を無線受信するＵＳＢ端子を備えた受信器、ＣＤまたはＤＶＤ等のメディアで提供される視聴覚コンテンツ、および前記各機器を制御するアプリケーションプログラムである。本発明による精神状態変動装置を体験するためには、これ以外に、音楽を聴くヘッドフォン、映像や画像を見るモニタ、アプリケーションプログラムを稼動させるコンピュータが必要となる。

本発明の最も特徴とするところは、使用者の額部から検出した生体信号を、ＦＦＴ処理して脳波パワースペクトルを得て、この脳波パワースペクトルから所定周波数帯域のパワーを抽出し、この抽出された脳波パワー値の総和量を算出して、その総和量に基づいて指数として数値化することである。これにより、体験者は、リラックス度やエキサイト度による効果を、その変動値（リラックス値またはエキサイト値）として数値で確認できる手段を具備している。これにより、従来には無かった独特の作用・効果を有している。

本発明の精神状態変動装置は、前記生体信号検出手段は、使用者の頭部に着脱自在に装着できるように形成されており、額部に当接して脳波を検出する電極が、ハード電極とフィルム電極より構成されていることを特徴とする精神状態変動装置である。生体信号検出手段は、使用者の頭部に装着しやすいように、略Ｕ字形に形成されており、開放端は頭部の大きさに合わせてその間隙を調整できるようにするため、可撓性のあるプラスチックで形成されている。また、前記開放端には、伸縮性を有するベルトを取り付けることで、頭部への装着性を向上させている。また、使用上の自由度を向上させるために、額部から検出した生体信号のパソコンへの送信は、無線送信器が用いられている。

本発明の精神状態変動装置は、前記解析手段は、視聴覚コンテンツの視聴前に、使用者に身体および精神に関する事項の問診を行い、その問診結果に基づいて、視聴前の指数を補正する補正手段を具備していることを特徴とする精神状態変動装置である。本発明では使用者の現状の精神状態を、より正確に把握するために、体験前に行う生体情報の検出により算出した数値に対して、使用者の身体情報や現在の精神状態についての問診を行い、その結果に基づいて前記数値を補正している。これにより、使用者の精神状態に近い数値を算出して表示することが可能となる。

本発明の精神状態変動装置は、前記解析手段は、使用者が視聴覚コンテンツを視聴する前後の指数を比較演算し、視聴後に視聴前の指標に対する軽減値または増加値を演算することを特徴とする精神状態変動装置である。これによれば、使用者の体験前の数値、体験後の数値および、体験前の数値に対する変動値（軽減値または増加値）をモニタに表示するようにしているので、使用者は、体験することによる変動値を数値として視覚で確認することができる。

本発明の精神状態変動装置は、前記解析手段は、視聴覚コンテンツの視聴前から視聴後までの指数を連続的に演算し、その指数についての変化の度合いを数値または／および画像で提供することを特徴とする精神状態変動装置である。これによれば、使用者は本装置の体験中に連続して変化する精神状態をモニタで観察することができるので、変動値（軽減値または増加値）を見ながら、意識的に精神状態を変動させることができる。

本発明の精神状態変動装置は、使用者が視聴覚コンテンツを視聴する前に、視聴前の指数に対する軽減または増加目標値を予め記憶する目標値記憶手段と、前記視聴覚コンテンツの視聴後に演算された指数を記憶する実績値記憶手段と、前記目標値記憶手段に記憶された目標値と実績値を比較する比較手段を具備し、前記比較手段による比較結果を提供することを特徴とする精神状態変動装置である。

本装置は精神状態を変動させる装置であるが、使用者が、体験前に目標値を定めることが可能となっており、使用者は目標値をクリアするために、意識的に精神状態を変動させることができる。これにより、目標値をクリアすることや、複数人で変動値の大きさを競う等、ゲーム感覚で使用することができる。

本発明の精神状態変動装置は、前記視聴覚コンテンツは、複数の音楽に関する音楽情報を記憶する音楽記憶手段に保管されており、前記制御手段には、記憶されている複数の音楽の中から一つの音楽を選定する選定手段を具備することを特徴とする精神状態変動装置である。このように、音楽に関するコンテンツは、例えば、水中、森林、南国およびサンセットのジャンルから選択することができ、各ジャンルのいずれかを選択すれば、当該ジャンルに収録された多数の音楽の中から、使用者に最も相応しいと思われる音楽を選択できるようになっている。

本発明の精神状態変動装置は、前記視聴覚コンテンツは、複数の映像に関する映像情報を記憶する映像記憶手段に保管されており、前記制御手段には、記憶されている複数の映像の中から一つの映像を選定する選定手段を具備することを特徴とする精神状態変動装置である。このように、映像に関するコンテンツは、例えば、水中、森林、南国およびサンセットのジャンルから選択することができ、各ジャンルのいずれかを選択すれば、当該ジャンルに収録された多数の映像の中から、使用者に最も相応しいと思われる映像を選択できるようになっている。また、ＢＧＭ（バックグラウンドミュージック）の有無を選択することができる。

本発明の精神状態変動装置は、ネットワークに対して有線または無線にて接続される接続手段を備え、前記視聴覚コンテンツのデータ蓄積手段はネットワーク上に存在し、視聴覚コンテンツのデータは前記接続手段を介して受信されることを特徴とする精神状態変動装置である。本発明の基本構成はスタンドアロンであるが、パソコン等をインターネットやイントラネットに接続することにより、ネットワーク上に保存されている視聴覚コンテンツを選択することができる。これにより、視聴覚コンテンツの選択範囲を容易に拡大することができるので、利便性を向上させることができる。

本発明の精神状態変動装置は、前記制御手段には、使用者の識別情報、問診結果、選択した視聴覚コンテンツの組合せ，および精神状態変動値を，履歴情報として個人別に記憶した履歴データベースを備えており，その後，同一の使用者から識別情報の入力があった場合には，前記履歴データベースを検索して同一の利用者の過去の履歴を一覧表示すると共に、利用者に最適な視聴覚コンテンツの組合せを推奨して提示する手段を具備していることを特徴とする精神状態変動装置である。

本発明による精神状態変動装置は、使用者により繰り返し使用されることが予想される。そこで、初回に使用者の識別情報等を登録しておけば、次回からは、使用者の識別情報を入力すれば、使用者の過去の履歴情報を見ることが可能であり、使用者にとって最適と思われる視聴覚コンテンツを自動的に選択することができる。

本発明の精神状態変動装置は、使用者の額部に電極を当接して生体信号を検出する生体信号検出工程と、前記生体信号検出工程で検出した生体信号を送信する送信工程と、前記送信工程で送信された生体信号を受信する受信工程と、生体信号検出工程で検出された生体信号をＦＦＴ処理して脳波パワースペクトルを得る変換工程と、前記変換工程で処理された脳波パワースペクトルから所定周波数帯域のパワーを抽出する抽出手段と、前記抽出された脳波パワー値の総和量を算出する算出工程と、前記抽出された脳波パワー値の総和量に基づいて指数として数値化する解析工程と、使用者に視聴覚コンテンツを視聴させる視聴工程と、前記各工程を制御する制御工程と、を具備していることを特徴とする精神状態変動装置である。

本発明による精神状態変動装置の最も特徴とするところは、使用者の額部から検出した生体信号を、ＦＦＴ処理して脳波パワースペクトルを得て、この脳波パワースペクトルから所定周波数帯域のパワーを抽出し、この抽出された脳波パワー値の総和量を算出して、その総和量に基づいて指数として数値化することである。これにより、体験者は、リラックス度やエキサイト度による効果を、その変動値（リラックス値またはエキサイト値）として数値で確認できるという、従来には無かった独特の作用・効果を有している。

本発明の精神状態変動装置は、前記解析工程は、視聴覚コンテンツの視聴前に、使用者に身体および精神に関する事項の問診を行い、その問診結果に基づいて、視聴前の指数を補正する補正工程を具備していることを特徴とする精神状態変動装置である。本発明では使用者の現状の精神状態を、より正確に把握するために、体験前に行う生体情報の検出により算出した数値に対して、使用者の身体情報や現在の精神状態についての問診を行い、その結果に基づいて前記数値を補正している。これにより、使用者の精神状態に近い数値を算出して表示することが可能となる。

本発明の精神状態変動装置は、前記解析工程は、使用者が視聴覚コンテンツを視聴する前後の指数を比較演算し、視聴後に視聴前の指標に対する軽減値または増加値を演算することを特徴とする精神状態変動装置である。これによれば、使用者の体験前の数値、体験後の数値および、体験前の数値に対する変動値（軽減値または増加値）をモニタに表示する方法としているので、使用者は、体験することによる変動値を数値として視覚で確認することができる。

本発明の精神状態変動装置は、前記解析工程は、視聴覚コンテンツの視聴前から視聴後までの指数を連続的に演算し、その指数についての変化の度合いを数値または／および画像で提供することを特徴とする精神状態変動装置である。これによれば、使用者は体験中に連続して変化する精神状態をモニタで観察することができるので、変動値（軽減値または増加値）を見ながら、意識的に精神状態を変動させることができる。

本発明の精神状態変動装置は、使用者が視聴覚コンテンツを視聴する前に、視聴前の指数に対する軽減または増加目標値を予め記憶する目標値記憶工程と、前記視聴覚コンテンツの視聴後に演算された指数を記憶する実績値記憶工程と、前記目標値記憶工程で記憶された目標値と実績値を比較する比較工程を具備し、前記比較工程による比較結果を提供することを特徴とする精神状態変動装置である。

本発明の精神状態変動装置は、前記制御工程には、記憶されている複数の音楽の中から一つの音楽を選定する選定工程および／または記憶されている複数の映像の中から一つの映像を選定する選定工程を具備することを特徴とする精神状態変動装置である。このように、映像に関するコンテンツは、例えば、水中、森林、南国およびサンセットのジャンルから選択することができ、各ジャンルのいずれかを選択すれば、当該ジャンルに収録された多数の映像の中から、使用者に最も相応しいと思われる映像を選択できるようになっている。また、ＢＧＭ（バックグラウンドミュージック）の有無を選択することができる。

本発明の精神状態変動装置は、ネットワークに対して有線または無線にて接続される接続工程を備え、前記視聴覚コンテンツのデータ蓄積手段はネットワーク上に存在し、視聴覚コンテンツのデータは前記接続工程を介して受信されることを特徴とする精神状態変動装置である。本発明の基本構成はスタンドアロンであるが、パソコン等をインターネットやイントラネットに接続することにより、ネットワーク上に保存されている視聴覚コンテンツを選択することができる。これにより、視聴覚コンテンツの選択範囲を容易に拡大することができるので、利便性を向上させることができる。

本発明の精神状態変動装置は、前記制御工程には、使用者の識別情報、問診結果、選択した視聴覚コンテンツの組合せ，および精神状態変動値を，履歴情報として個人別に記憶した履歴データベースを備えており，その後，同一の使用者から識別情報の入力があった場合には，前記履歴データベースを検索して同一の利用者の過去の履歴を一覧表示すると共に、利用者に最適な視聴覚コンテンツの組合せを推奨して提示する工程を具備していることを特徴とする精神状態変動装置である。

本発明の精神状態変動装置によれば、体験者は、リラックス度やエキサイト度による効果を、その変動値（リラックス値またはエキサイト値）として数値で確認することができる。また、体験前の数値、体験後の数値および、体験前の数値に対する変動値（軽減値または増加値）、連続的な変化がモニタに表示されるので数値として視覚で確認することができる。

また本発明は、体験前に目標値を定めることが可能となっており、使用者は目標値をクリアするために、意識的に精神状態を変動させることができる。これにより、目標値をクリアすることや、複数人で変動値の大きさを競う等、ゲーム感覚で使用することができる。また、視聴覚コンテンツは、例えば、水中、森林、南国およびサンセットのジャンルから選択することができ、各ジャンルのいずれかを選択すれば、当該ジャンルに収録された多数の映像の中から、使用者に最も相応しいと思われる映像を選択できるようになっている。また、ＢＧＭ（バックグラウンドミュージック）の有無を選択することができる。
さらに、本発明では、使用者により繰り返し使用されることが予想されるので、初回に使用者の識別情報等を登録しておけば、次回からは、使用者の識別情報を入力すれば、使用者の過去の履歴情報を見ることが可能であり、使用者にとって最適と思われる視聴覚コンテンツを自動的に選択することができる。

以下、本発明について図面に基づいて詳細を説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す精神状態変動装置の全体構成図である。なお、実線で囲んだ機器類は本発明の精神状態変動装置を構成するものであり、破線で囲んだ機器（ヘッドフォン６、モニタ７、およびコンピュータ８など）は、前記精神状態変動装置を使用する際に必要な機器類である。

生体信号検出手段１は、使用者の額部に３個の電極を当接して生体信号（主として脳波）を検出するものである。３個の電極から検出された生体信号は、生体信号検出手段１に組み込まれた送信器２から無線送信される。前記無線送信された生体信号は、コンピュータ８に装着された受信器３により無線受信される。視聴覚コンテンツ４は、映像、画像および音楽を保存したものであり、コンピュータ８等で再生可能なＣＤ，ＤＶＤなど外部記憶装置として提供される。また、精神状態変動装置を制御するアプリケーションシステム５も、ＣＤ，ＤＶＤなど外部記憶装置として提供される。

前記アプリケーションシステム５は、前記生体信号検出手段１で検出された生体信号をＦＦＴ処理して脳波パワースペクトルを得る変換機能と、前記変換機能で処理された脳波パワースペクトルから所定周波数帯域のパワーを抽出する抽出機能と、前記抽出された脳波パワー値の総和量を算出する算出機能と、前記抽出された脳波パワー値の総和量に基づいて指数としてＮＢ値を数値化する解析機能と、使用者に提示する視聴覚コンテンツを選択する選択機能と、前記各機能を制御する制御機能と、を具備している。

図２は本発明の実施形態を示す生体信号検出手段の展開斜視図である。図３はフィルム電極の詳細図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図である。図２において、外カバー１１に、送信器２、ハード電極１２、ボタン電池１３が取付けられている。略Ｕ字形の外カバー１１は可撓性を有する合成樹脂で形成されており、開放側の両端部の間隙は、使用者の頭部の大きさに沿って開度が変わるようになっている。また、前記両端部には、頭部への装着を確実にするために、必要に応じて伸縮性のある締付バンド（図示しない）を着脱自在に取付けることができる取付孔が設けられている。

外カバー１１の中央部の内側には、電極部と送信器２および電池部が設けられている。電極部は使用者の額部に当接させて使用者の生体信号を検出するものであり、電極カバー１４、電極ホルダー１５および電極ケース１６より構成されている。電極カバー１４の外表面は、使用者の額部に沿うように曲面状に形成されており、その表面に３個の電極が取付けられている。電極カバー１４には３個のハード電極１２が挿着され、該ハード電極１２の表面には、３個のハード電極１２を保護するフィルム電極１７が貼着されている。このフィルム電極１７の表面は、使用者の額部からの生態信号の検出精度を向上させるためと、額部からの脱落を防止するために、ゼリー面となっており、該電極面の反対側の面は、取替えができるように、着脱自在となる再剥離可能な接着剤または粘着剤が貼付されている。

送信部は、電極で検出した生体信号を、コンピュータ側に無線送信するものであり、電極ケース１６の中に組み込まれている。電池部は、電極部および送信部を駆動する電力を供給するためのもので、ボタン電池１３が着脱自在に装着されている。なお、視聴覚コンテンツ４の中の音声を聞くヘッドフォン６は、生体信号検出手段１とは別に使用者の頭部に装着する必要があるが、このヘッドフォン６を生体信号検出手段と一体化することや、相互に連結可能とすることも可能である。

生体信号を無線受信する受信器にはＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）端子が設けられているので、使用するパソコン等のＵＳＢに挿着すれば簡単に使用できる。

視聴覚コンテンツ４は、映像、画像および音楽を保存したものであり、１枚または複数の、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）またはＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）を用いているが、半導体デバイス等データを保持しておける媒体であれば特に種類は問わない。これらは、コンピュータ８または外付再生装置に挿入、あるいはコンピュータ８に保存（一時保存または永久保存）して視聴覚することができる。

図４は、本発明の一実施形態を示す精神状態変動装置のフローチャートである。各ステップにしたがって説明を行う。Ｓ１では、精神状態変動装置を起動させるステップである。パソコン用の電源をＯＮにして、アプリケーションシステムを起動させる。

Ｓ２は、ユーザＩＤを入力するステップである。新規ユーザに対してはユーザ名またはユーザＩＤを入力する。２回目以降のユーザは、ユーザ名またはユーザＩＤが表示されるので、該当するものを選択する。

Ｓ３は、ユーザ情報の入力ステップである。新規ユーザについてのみ必要なステップであり、ユーザの年齢、性別、身長、体重、睡眠時間、ストレス感（かなり感じる、たまに感じる、普通に感じる、めったに感じない、全く感じない、より選択）を入力する。

Ｓ４は、ユーザ新規情報登録ステップである。入力された新規ユーザ情報は、データベース化されてアプリケーションシステム内に保管される。

Ｓ５は、ヒーリング開始ステップである。使用者に対して以下に示す問診を行なう。
問１：ストレス感はありますか？（なし、やや感じる、普通、ちょくちょく感じる、頻繁に感じる）
問２：睡眠間隔はいかがですか？（浅い、やや浅い、普通、やや熟睡、熟睡）
問３：食欲はありますか？（ない、ややない、普通、やや旺盛、旺盛）
問４：現在の体重：ｋｇ

Ｓ６はストレス度チェックステップである。使用者が額部に装着した生体情報検知工程で使用者の生体情報を検出し、検出した前記生体信号をパソコン等に送信し、送信した生体信号をパソコンに装着した受信器で受信し、受信した生体信号をＦＦＴ処理して脳波パワースペクトルを得て、脳波パワースペクトルから所定周波数帯域のパワーを抽出し、前記抽出された脳波パワー値の総和量を算出し、前記抽出された脳波パワー値の総和量に基づいて指数としてＮＢ値を数値化する。この数値を、前記Ｓ５の問診結果に基づく補正値で補正する。使用者の現在のストレス度を数値で表示する。

Ｓ７は、体験前のストレス度数値表示ステップである。前記Ｓ６でチェックした結果をモニタに数値表示する。

Ｓ８は、視聴覚コンテンツ選択画面である。視聴覚コンテンツは映像と音楽より構成されており、映像は、水中、森林、南国、サンセットから選択することが出来る。また、音楽はＢＧＭなし、ＢＧＭありのいずれかを選択することができる。

Ｓ９は、体験ステップである。使用者は、前記Ｓ８で選択した視聴覚コンテンツをモニタおよびヘッドフォンを通じて視聴することができる。

Ｓ１０は、体験後の数値表示ステップである。画面には、体験前の数値、体験後の数値、変動値（低減値または増加値）が数字で表示される。また、変動値に対するコメント（例えば、効果が少なかったときには、Ｈｅａｌｉｎｇ効果若干。効果があまり見られません。体を動かして緊張をほぐしましょう）が表示される。

Ｓ１１は、終了ステップである。終了ボタンをクリックしてアプリケーションシステムを終了させます。

「実施例１」
本発明による精神状態変動装置（以下、本装置という）の効果を科学的・客観的に評価するために、各種課題を行わせたときの被験者の脳神経活動および各種生体信号を計測した。その結果、遠くにいる人を大声で呼ぶことを想像する課題（ストレス課題）を実施したところ、本装置は大きな信号を出力し、近赤外線分光怯（ＮＩＲＳ）では前頭葉における総ヘモグロビン量（ＴｏｔａｌＨｂ）が増加した。その後の視聴覚コンテンツを鑑賞する課題(リラックス課題)では、本装置の出力信号は減少し、ＮＩＲＳではＴｏｔａｌＨｂ値が減少した。これにより本装置の出力はＮＩＲＳの出力と相関があることが判明した。

（実験方法）
実験に先立ち、全ての被験者に実験内容を説明した。計測は、外光が入り、空調が効く居室にて実施した。また被験者には実験中、リラックスできるソファに腰掛けてもらい、ノイズ防止のために、計測中は身体と目の動きを極力動かさないようにしてもらった。

今回実施した課題は以下のとおりである
１）閉眼安静課題・・・目を閉じて何もせず安静にしている（３分間）
２）ストレス課題・・・遠くにいる人を大声で呼ぶことを想像する（２分間）
３）リラックス課題・・・提供された視聴覚コンテンツを視聴(３分間)
３分間の開眼安静課題の後、ストレス課題、リラックス課題の順に実験を行い、これら各課題における本装置の出力信号と、次に述べる装置や電極から出力される生体信号を、同時並行して計測した。本装置と同時に装着した装置類は以下のとおりである

１）本装置
２）脳波用電極・・・頭頂付近９箇所および前頭部１箇所。電極の装着位置は頭頂付近１０箇所、耳朶１箇所、額３箇所
３）眼電計測用電極・・・両側こめかみに１個ずつ（眼球運動によるノイズが混入した脳波データを後の処理から除外するために眼電を計測)
４）赤外線分光法のプローブ・・・前頭部に８つのプローブを固定し６箇所の脳血流量を計測
４）心電計測用電極・・・左右上腕部、右足首に装着し計瀾
５）脈波計測用圧電素子・・・人差し指に装着し計測

閉眼安静・ストレス・リラックスの各課題を実施している間中、連続してデータを測定した。なお、被験者の負担を考えて、原則として１回の測定は午前あるいは午後の１回に限定し１回あたり３０分の準備時間を含めて約１時間の実験を行った。さらに薬物使用・物理的な侵襲を与えることなくストレス課題を設定した。

(実験結果)
インフォームドコンセントの後、男性健常者５人（年齢２３歳〜４９歳）について実験を実施した結果は以下のとおりであった。

（頭部装着装置）
ストレス課題とリラックス課題のときの本装置の出力を比較すると、ストレス課題時のパワースペクトルの値が大半の周波数において大きい（図５上部参照）。これを定量的に比較するために、それぞれの時刻における全周波数のパワーを積算して、時間とともにどのように変化するかを表示した（図５下部参照）。すると５人中４人の被験者においてストレス課題時に高かったパワー積算値が、リラックス課題中に減少することが判明した。

（近赤外線分光法（ＮＩＲＳ））
ＮＩＲＳは、多局所の脳血流量変化を測定することができる手法である。血流量変化が大きいときに神経活動が盛んであると考えられているため、ＮＩＲＳは脳神経活動を間接的に測定できると考えられている。今回の実験では、島津製作所製ＮＩＲＳｔａｔｉｏｎ
ＯＭＭ−３０００を使用した。この装置では、送光ファイバから３種類の波長（７８０ｎｍ，８０５ｎｍ，８３０ｎｍ）の近赤外光を頭皮上から脳内へ向けて照射し，マルチアルカリ光電子増倍管の検出器が内蔵されている受光ファイバで脳内からの散乱光を検出した。３種類の波長の出力から３波長吸光度演算法により、酸素化へモグロビン（ｏｘｙＨｂ）、脱酸素化ヘモグロビン（ｄｅｏｘｙＨｂ）、総ヘモグロビン（ｔｏｔａｌＨｂ）の初期値からの相対変化量を測定することができ、脳内の脳神経活動に伴う血流変化を検出することができる。この装置を用いて閉眼安静時、ストレス課題およびリラックス課題を行う際の被験者の前頭葉の脳血流量変化を測定したところ、全ての被験者においてストレス課題中にｔｏｔａｌＨｂ値が上昇し，リラックス課題中にそれが減少することが判明した。またリラックス課題中のｔｏｔａｌＨＢ値は閉眼安静時よりは高いことが明らかになった。

（脈波）
先行研究において、リラックス時とストレス時で脈波の周期が変化することが判明している。そこで今回の実験でも同様の現象が観察されるかを調べた。指先に装着した脈波ピックアップ用のセンサ（圧電素子）で検出した脈波のデータを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）した周波数解析の結果、閉眼安静課題とリラックス課題の際の脈波のスペクトル分布は類似し、ストレス課題では最大パワーを持つ脈波の周波数が他の課題よりも大きいことが判明した。

（脳波）
脳波測定用電極Ｐｚ（後頭頭頂部）からのデータを図５に示す。ストレス課題時に２０Ｈｚ以上の高周波領域でパワーが大きかった一例（図６上部参照）を除いて、その他すべての被験者はストレス課題時とリラックス課題時で同じようなスペクトログラムを示し、リラックス課題においてもα波領域幅（８〜１３Ｈｚ）のパワーは小さかった（図６下部参照）。上記５名の被験者とは別に１名の被験者のみ閉眼安静課題を各課題の間に入れ、かつストレス課題として暗算課題を課して実験を実施したところ、閉眼安静時には８〜１３Ｈｚのα波が観測されたが、ストレス課題およびリラックス課題では閉眼安静時ほど顕著に観察されなかつた。

（結論）
今回の実験により、精神状態変動装置（以下、本装置という）の出力データがＮＩＲＳのデータと相関があることが判明した。先行研究において、暗算などのストレス課題時に前頭葉で脳血流量の増加が観測されることが判明していることから、ストレスクリーナーの頭部装着装置の出力はＮＩＲＳと同様に前頭葉における脳血流量を反映していることが示唆される。また提供された視聴覚コンテンツは、上昇した脳血流量を減少させる効果があることがＮＩＲＳの実験結果から明らかになった。これにより、本装置の出力が脳神経活動の一つの指標となりうること、また視聴覚コンテンツが前頭葉の脳血流量の変化に作用することが明確になった。

「実施例２」
精神状態変動装置（以下、本装置という）を用いて、人が意識的にエキサイトしている状態とリラックスしている状態におけるそれぞれの生体信号を測定し比較した。生体信号は、２〜４０ＨｚをサンプリングしてＦＦＴ処理をし、パワー値を０〜１００に数値化した。本発明ではこれをＮＢ（ＮｕｍｅｒｉｃａｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＳｉｇｎａｌ）値と定義する。その結果、全被験者がエキサイト状態では、ＮＢ値が５８〜８５（平均は６８．６）の高い数値となり、リラックス状態では、７〜２３（平均は１４．８）の低い数値となり、明確に有意差が認められた。この実験結果により、ＮＢ値は人の状態と相関があることが判明した。

（実験方法）
１）実験は、環境を考慮し人のいない静かな会議室で行った。
２）被験者の前頭部(額)に電極、増幅器、無線送信器および電池からなるヘアバンド形の脳波検出手段を装着し、ＵＳＢのＩ／Ｆ付の受信器で生体信号を受信してパソコンに入力し周波数解析（ＦＦＴ）を行った。ＦＦＴ後のスペクトル画像を表示すると共にデータを記録する装置(パソコン)を使用した。
３）ＮＢ値は、前項２）のデータ中２〜４０Ｈｚのパワー値を測定時間中について全て積算し、その平均を求め、これを１００指数で表した。
４）人の状態の定義
・リラックス状態：開眼にて表示灯(赤色ＬＥＤ)をぼんやり見る（３０秒）
・エキサイト状態：遠くにいる人を大声で呼ぶことを想像する（３０秒）
・ノーマル状態：開眼にて文章を読んだり、人と会話している状態
５）プロトコル
リラックス状態で３０秒、数秒のアイドルタイムを兼ねてノーマル状態を続け、数秒のアイドルタイムの後、エキサイト状態で３０秒のデータ取得を行った。

（実験結果）
リラックス状態とエキサイト状態の生体信号サンプリングのスペクトルを見ると、両状態の有意差が明確である。被験者８名のＮＢ値を表１に示す

（結論）
実験により、ＮＢ値と人の精神状態には相関があることが判明した。

本発明に係る精神状態変動装置は、ストレスの軽減、意識の高揚および変動値を競うゲーム等として、広く利用することが可能である。本装置に様々な視聴覚コンテンツを追加することにより、広範囲に利用することが可能となる。

本発明の一実施形態を示す精神状態変動装置の全体構成図である。本発明の一実施形態を示す生体信号検出手段の展開斜視図である。図２に示す生体信号検出手段のフィルム電極の詳細図である。本発明の一実施形態を示す精神状態変動装置のフローチャートである。本発明の精神状態変動装置の時間周波数プロット、パワー積算値の時間推移を示す表である。本発明の精神状態変動装置の被験者における脳波の時間周波数改正を示す表である。

１生体信号検出手段
１１外カバー
１２ハード電極
１３ボタン電池
１４電極カバー
１５電極ホルダー
１６電極ケース
１７フィルム電極
２送信器
３受信器
４視聴覚コンテンツ
５アプリケーションシステム
６ヘッドフォン
７モニタ
８コンピュータ

Claims

使用者の額部に電極を当接して生体信号を検出する生体信号検出手段と、前記生体信号検出手段で検出した生体信号を送信する送信手段と、前記送信手段から送信された生体信号を受信する受信手段と、前記生体信号検出手段で検出された生体信号をＦＦＴ処理して脳波パワースペクトルを得る変換手段と、前記変換手段で処理された脳波パワースペクトルから所定周波数帯域のパワーを抽出する抽出手段と、前記抽出された脳波パワー値の総和量を算出する算出手段と、前記抽出された脳波パワー値の総和量に基づいて指数として数値化する解析手段と、使用者に提示する視聴覚コンテンツを保管する記憶手段と、前記各手段を制御する制御手段と、を具備していることを特徴とする精神状態変動装置。
前記生体信号検出手段は、使用者の頭部に着脱自在に装着できるように形成されており、額部に当接して生体信号を検出する電極が、ハード電極とフィルム電極より構成されていることを特徴とする請求項1記載の精神状態変動装置。
前記解析手段は、視聴覚コンテンツの視聴前に、使用者に身体および精神に関する事項の問診を行い、その問診結果に基づいて、視聴前の指数を補正する補正手段を具備していることを特徴とする請求項１に記載の精神状態変動装置。
前記解析手段は、使用者が視聴覚コンテンツを視聴する前後の指数を比較演算し、視聴後に視聴前の指標に対する軽減値または増加値を演算することを特徴とする請求項１または３に記載の精神状態変動装置。
前記解析手段は、視聴覚コンテンツの視聴前から視聴後までの指数を連続的に演算し、その指数についての変化の度合いを数値または／および画像で提供することを特徴とする請求項１、３，４いずれかに記載の精神状態変動装置。
使用者が視聴覚コンテンツを視聴する前に、視聴前の指数に対する軽減または増加目標値を予め記憶する目標値記憶手段と、前記視聴覚コンテンツの視聴後に演算された指数を記憶する実績値記憶手段と、前記目標値記憶手段に記憶された目標値と実績値を比較する比較手段を具備し、前記比較手段による比較結果を提供することを特徴とする請求項１，３、４，５いずれかに記載の精神状態変動装置。
前記視聴覚コンテンツは、複数の音楽に関する音楽情報を記憶する音楽記憶手段に保管されており、前記制御手段には、記憶されている複数の音楽の中から一つの音楽を選定する選定手段を具備することを特徴とする請求項1に記載の精神状態変動装置。
前記視聴覚コンテンツは、複数の映像に関する映像情報を記憶する映像記憶手段に保管されており、前記制御手段には、記憶されている複数の映像の中から一つの映像を選定する選定手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の精神状態変動装置。
ネットワークに対して有線または無線にて接続される接続手段を備え、前記視聴覚コンテンツのデータ蓄積手段はネットワーク上に存在し、視聴覚コンテンツのデータは前記接続手段を介して受信されることを特徴とする請求項１に記載の精神状態変動装置。
前記制御手段には、使用者の識別情報、問診結果、選択した視聴覚コンテンツの組合せ，および精神状態変動値を，履歴情報として個人別に記憶した履歴データベースを備えており，その後，同一の使用者から識別情報の入力があった場合には，前記履歴データベースを検索して同一の利用者の過去の履歴を一覧表示すると共に、利用者に最適な視聴覚コンテンツの組合せを推奨して提示する手段を具備していることを特徴とする請求項１，４，５，８いずれかに記載の精神状態変動装置。
使用者の額部に電極を当接して生体信号を検出する生体信号検出工程と、前記生体信号検出工程で検出した生体信号を送信する送信工程と、前記送信工程で送信された生体信号を受信する受信工程と、生体信号検出工程で検出された生体信号をＦＦＴ処理して脳波パワースペクトルを得る変換工程と、前記変換工程で処理された脳波パワースペクトルから所定周波数帯域のパワーを抽出する抽出手段と、前記抽出された脳波パワー値の総和量を算出する算出工程と、前記抽出された脳波パワー値の総和量に基づいて指数として数値化する解析工程と、使用者に視聴覚コンテンツを視聴させる視聴工程と、前記各工程を制御する制御工程と、を具備していることを特徴とする精神状態変動方法。
前記解析工程は、視聴覚コンテンツの視聴前に、使用者に身体および精神に関する事項の問診を行い、その問診結果に基づいて、視聴前の指数を補正する補正工程を具備していることを特徴とする請求項１１に記載の精神状態変動方法。
前記解析工程は、使用者が視聴覚コンテンツを視聴する前後の指数を比較演算し、視聴後に視聴前の指標に対する軽減値または増加値を演算することを特徴とする請求項１１または１２に記載の精神状態変動方法。
前記解析工程は、視聴覚コンテンツの視聴前から視聴後までの指数を連続的に演算し、その指数についての変化の度合いを数値または／および画像で提供することを特徴とする請求項１１から１３のいずれかに記載の精神状態変動方法。
使用者が視聴覚コンテンツを視聴する前に、視聴前の指数に対する軽減または増加目標値を予め記憶する目標値記憶工程と、前記視聴覚コンテンツの視聴後に演算された指数を記憶する実績値記憶工程と、前記目標値記憶工程で記憶された目標値と実績値を比較する比較工程を具備し、前記比較工程による比較結果を提供することを特徴とする請求項１１から１４のいずれかに記載の精神状態変動方法。
前記制御工程には、記憶されている複数の音楽の中から一つの音楽を選定する選定工程および／または記憶されている複数の映像の中から一つの映像を選定する選定工程を具備することを特徴とする請求項１１から１５のいずれかに記載の精神状態変動方法。
ネットワークに対して有線または無線にて接続される接続工程を備え、前記視聴覚コンテンツのデータ蓄積手段はネットワーク上に存在し、視聴覚コンテンツのデータは前記接続工程を介して受信されることを特徴とする請求項１１から１６のいずれかに記載の精神状態変動方法。
前記制御工程には、使用者の識別情報、問診結果、選択した視聴覚コンテンツの組合せ，および精神状態変動値を，履歴情報として個人別に記憶した履歴データベースを備えており，その後，同一の使用者から識別情報の入力があった場合には，前記履歴データベースを検索して同一の利用者の過去の履歴を一覧表示すると共に、利用者に最適な視聴覚コンテンツの組合せを推奨して提示する工程を具備していることを特徴とする請求項１１から１７のいずれかに記載の精神状態変動方法。