JP2019535429A - 脳処理速度測定デバイスおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、人が異なる視覚的画像または音を知覚する頻度の割合を識別するためのデバイスを対象とする。この装置、製品および方法は、画像または音声を提示する手段と、別個の画像または音声を選択する手段と、インスタンス番号を選択する手段と、インスタンス番号と等しい量の画像または音声を提示する手段とを備える。 個別の画像がスクリーン上に表示され、音がスピーカを介して、正しい数の画像または音声を知覚できない頻度である第１の頻度レートで表示され、個別画像の頻度レート表示を減少させる手段。第２の頻度レートは、人がインスタンス数に等しい量の画像または音声の個々の発生を知覚し、第２の表示頻度の値を取り込むことができる頻度である。 捕捉された表示頻度数は、被験者の脳が画像や音を知覚する速度や速度を評価し決定するのに役立つ。

Description

（発明の分野）
本発明は、脳処理速度を測定および改善するためのデバイスと方法に関している。特に、本発明は、脳が画像または音を知覚する速度を測定するために、視覚画像が表示されるまたは聴覚刺激を発する際の迅速さや減少する速度を使った新たなデバイスと方法に関する。

視覚的画像の場合、フリッカー融合の新規かつ新規なメカニズムが脳処理速度を識別するために使用される。聴覚刺激の場合には、いつ理解が起こるかを測定するために、新しい斬新な音響メカニズムが使用されている。

現在、脳処理の速度を測定に使用されるデバイス・技術が存在している一方で、信頼できない試験データを引き起こす可能性を参加者が推測するのを防ぎたいことも含めて、課題は依然としてある。よって、参加者の脳処理速度を測定に使用される信頼できる正確なデータの捕捉および評価を確実にするために、現在の技術を本発明の新技術で増強または置換することは当技術分野における改善である。

何十年もの間、科学はどのようにして脳が視覚情報を収集し処理するのかを証明してきた。それは統合の窓として知られている時間の窓で行われる。単一の統合ウィンドウに2つ以上のビジュアルイメージが表示される場合、それらのイメージは共存しているように見える。米国特許第9,095,295号。

科学者たちは、ちらつきの頻度を変えたフリッカー光を使って、脳の情報処理速度を長い間測定してきた。より低い頻度では、光はちらつく。より高い頻度では、光はちらつきなく安定しているように見える。ちらつきが知覚される定常光と融合する点は、臨界融合頻度として知られている。同上。

特定の人への臨界融合頻度は、その人の脳が視覚画像を処理する速度によって異なる。このフリッカー融合頻度は、上昇および下降頻度を測定するために使用されてきた。明滅頻度は、明滅する光の頻度が低くなり始め、光が一定に見えるまで徐々に増加するときに発生する。下降頻度は、一定の光のように見える頻度が高くなり始め、光がちらつくように見えるまで徐々に減少するときに発生する。フリッカー試験の他の用途は、いくつかの異なるフリッカー頻度を無作為に提示すること、または定常画像とフリッカー画像を同時に提示することを含む。これらのアプリケーションは、参加者の重要なフリッカー融合頻度を評価するために使用されてきた。同上。

聴覚処理の速度を測定することに関して、多くの様相が使用されてきた。例えば、聴覚皮質として知られている脳の部分によって音がどのように処理されるかを研究されてきた。科学研究者たちは、脳内の音知覚は速い音のスナップショットの連続から成り立ち、脳内の音知覚または理解の窓は通常約80ミリ秒であると教えてきた。本出願の目的のため、脳が異なる視覚的または音響的刺激を処理し知覚することができる期間を説明するため、用語「統合の窓」を使用する。

本発明では、脳の処理速度を評価するための視覚的フリッカーと音の使用の既知の様式を改善する。

視覚刺激に関して、本願の発明は視覚表示グリッドを含むデバイスおよび方法に直結する。ディスプレイは、それぞれフリッカー画像を視覚的に表示する複数のグリッド領域を有する。グリッド領域は、デバイスの表示画面上のランダムな場所に表示されてもよい。代替として、グリッド領域は、等しい数の行および列に表示されてもよく、または行および列の数は異なってもよい。本発明のデバイスは、グリッドの全ての領域に同じ画像を同時に表示することは決してない。すなわち、任意の所与の瞬間において、グリッド領域に表示される画像の実際の数または性質は、グリッド内のグリッド領域の総数より少ない。

同時に表示される画像の実際のまたはインスタンスの数または性質は、デバイスまたは試験者が選択する。しかしながら、デバイス／ソフトウェアは、画像がある時点で各グリッド領域に表示されるように、すべてのグリッド領域にわたって画像をランダムに表示する。画像は、認識可能で説明可能な任意の形状、色または構成を含むこともある。

最初に、画像は、視聴者の予想される臨界フリッカー融合頻度より典型的には高い頻度で提示される。その結果、グリッドを見ている人は、その人の予想される臨界フリッカー融合頻度を超える頻度で画像がグリッド全体にわたって提示されるので、すべてのグリッド領域が安定したまたは一定の画像を提示することを認識する。画像の提示の頻度は、画像のインスタンス数および／または性質のみが分析されている人に知覚されるまで減少される。

本発明は、デバイスまたは試験者が、グリッド全体に実際に提示されている画像のインスタンス番号および／または性質を選択することを可能にし、それによって分析される人は知覚変化がいつ起こるか、知覚変化の性質が何であるかを単に推測することを防止する。 すなわち、テストされる人は、すべてのグリッド領域より少ない画像がいつ表示されるかを示すだけでなく、視覚的な変化が人によって知覚されるときにグリッド領域に何種類または何種類の画像が現れるかを示さなければならない。

脳処理速度を測定するためにフリッカー技術を使用することによるこの改善は、先行技術に対していくつかの利点を有する。それは、デバイスまたは試験者が提示されている画像のインスタンス数および性質を積極的に制御することを可能にし、それによってグリッド表示の変化が被験者によって知覚される測定頻度に関してテスト信頼性を提供する。この新しいフリッカー技術により、デバイスまたは試験者は、一定または可変の時間間隔で、人の重要なフリッカー融合頻度を超えて、またはそれより下で、画像の表示の頻度を変えることができる。この方法により、デバイスまたは試験者は、グリッド領域に表示される画像のインスタンス数や性質を変更することで、人の重大なフリッカー融合頻度をすばやく確認できる。その結果、ほんの数分で、人の臨界フリッカー融合頻度および対応する脳処理速度を確実に試験および検証することができる。

本発明の方法およびプロセスは脳速度処理の分野において特に有用であることが証明されているが、当業者は、方法およびプロセスが様々な異なる用途および様々な異なる用途において使用され得ることを理解し、投薬、薬物乱用、光、熱または湿気などの環境ストレス、疲労、または職場の要件と容量の厳しさの下での評価を支援する領域など脳容量の減少または増加、疾病の影響下での画像の脳処理速度での使用も有りうると認識している。

音刺激に関して、本発明は、人が知覚することができる速度、すなわち理解できる言葉の速度を決定するために、異なる速度での単語などの一連の一般的に利用される音の選択および放送に関するデバイスおよび方法に関する。これは、その人の聴覚皮質が一連の話された言葉を処理することができ、それによってその人がその言葉を理解または理解することを可能にする速度を明らかにする。

本発明のこれらおよび他の特徴および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲において説明され、より明らかになるであろう。特徴および利点は、図面、説明および添付の特許請求の範囲において特に指摘された機器および組み合わせによって実現され得られる。さらに、本発明の特徴および利点は、本発明の実施によって習得することができ、または以下に記載するように、説明から明らかとなるであろう。

本発明の上記および他の特徴および利点が得る方法が得られるように、添付の図面に示されている例示的な実施形態を参照して本発明のより詳細な説明をする。図面は本発明の典型的な実施形態のみを示しており、したがって本発明の範囲を限定するものと見なされるべきではないことを理解した上で、添付の図面を使用してさらなる詳細および詳細と共に本発明を以下で説明する。

図１は、本発明の一実施形態を示しており、デバイスは、デバイスの表示画面の所与のインスタンス数のグリッド領域内にランダムな位置に選択された画像をランダムに表示する。画像は実際にはグリッドの各領域に同時に表示されるわけではないが、画像がグリッドの単一の統合ウィンドウ内のグリッドの全領域に表示されるため、テスト対象者はグリッドの各領域に存在すると認識する。すなわち、グリッド全体の画像は、人の臨界フリッカー融合頻度を上回る量および／または頻度で表示され、グリッドのすべての領域が同時に画像を表示することを人に知覚させる。

図２Ａ〜図２Ｆは、図１のランダム化されたグリッド領域の他の知覚視覚表示の例を示しており、選択された画像はグリッドの全領域よりも少ない領域に表示されるように試験される人によって知覚される。二重像は被験者の統合の単一の窓に表示される。つまり、二重画像のインスタンス番号は、人の臨界融合頻度以下の頻度で表示され、グリッドのすべての領域より少ない二重画像のインスタンス番号が表示されていることを人に認識させる。画像の各インスタンスの色は同じでもよいと考えられる。インスタンス数が２つ以上の場合、各表示画像は１つまたは複数の色または異なる色を含み、それによって試験者に追加データの試験者を提供して、それに対する人のグリッド表示の変化に対する正しい認識を検証することも考えられる。

図３は、視覚グリッドが選択された画像のインスタンス番号を行および／または列にランダムに表示する本発明の他の実施形態を示す。実際にはグリッドの各領域に同時に表示されるわけではないが、1つのウィンドウの統合ウィンドウに複数のインスタンス数のデュアル画像が表示されるため、テスト対象の人物はグリッドの各領域に存在すると認識する。つまり、グリッド全体の画像が、人の重要な臨界融合頻度を超える量および/または頻度で表示され、グリッドのすべての領域に画像が表示されていることを人に認識させる。

図４Ａ〜図４Ｆは、図３の選択された二重画像の行および／または列における他の知覚される視覚的表示の例を示し、同じ選択された二重画像の同じ視覚的グリッド表示がより少ない数で表示されるようテストされる人によって知覚される。なぜなら、二重画像の１つのインスタンス番号だけが、試験される人の統合の単一ウィンドウに表示されるからである。すなわち、画像のインスタンス数は、人の臨界融合頻度以下の頻度で表示され、グリッドの全領域より少ない領域が画像の唯一のインスタンス数を表示することを人に認識させる。

図５は、グリッドの各領域に実際に同時に表示されるわけではないが、ランダムな位置にある２つ以上の異なる選択画像の視覚的グリッド表示が各領域に表示されるように試験される人によって知覚される本発明の別の実施形態を示す。なぜなら、二重画像の一つ以上のインスタンスが被験者の統合の単一のウィンドウに表示されるからである。すなわち、二重画像は、実際には、グリッド全体におけるグリッド領域の総数より少ないインスタンス数に等しい量であるが、その人の臨界融合頻度を超える頻度でグリッド領域に表示される。グリッドのすべての領域に選択した二重画像が同時に表示される。

図５の選択された二重画像の他の知覚視覚表示の例を示す図であり、グリッドのランダムな位置に表示された選択された二重画像の同じインスタンス番号は、テストされる人によってグリッドのすべての領域より少なく知覚されている。なぜなら、被験者の統合の単一ウィンドウには、画像のインスタンス番号が1つだけ表示されるからだ。つまり、画像のインスタンス番号は、人物のフリッカー融合頻度以下の頻度で表示され、1つのインスタンス番号のデュアル画像がグリッド表示のすべての領域より少ない領域に表示されることを認識する。

図７は、列および／または行構成が使用される本発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、１インスタンス数の異なる選択画像の視覚グリッド表示は、実際にはグリッドの各領域に同時に表示されるわけではないが、複数のインスタンスがあるためにグリッドの各領域に表示されると試験される人に知覚される。画像のうちの１つは、被験者の統合の単一ウィンドウに表示される。すなわち、画像は、実際には、グリッド全体のグリッド領域の総数よりも少ないインスタンス数に等しい量で、そして人にそれを知覚させる人の臨界フリッカー融合頻度を超える頻度でグリッド領域に表示される。グリッドのすべての領域に選択した画像が同時に表示される。

図８Ａ〜図８Ｆは、図７の選択された画像の他の知覚視覚表示の例を示しており、同じ選択画像の同じ視覚グリッド表示は、グリッドの全領域よりも少ない領域に表示されると試験される人によって知覚される。なぜなら、被験者の統合の単一ウィンドウには、イメージのインスタンスが1つだけ表示されるからである。つまり、画像のインスタンス番号は、人の臨界フリッカー融合頻度以下の頻度で表示され、グリッドのすべての領域より少ない領域が同時に画像を表示することを人に認識させる。

この出願の発明は、試験中の人の脳処理速度を迅速かつ確実に識別することを対象とする。脳処理の速度は、目の脳の受容および理解、読書および読書の理解、精神的および身体的幸福、脳処理速度の向上、職場での職業技能、運動反応時間、安全性の問題など、特定のタスクを実行する人、機械への反応時間、安全対策などの多くの分野において重要な要素であるため、そのような能力は有用である。

視覚的刺激
視覚刺激に関して、本発明は、人が異なる画像を知覚する視覚頻度の割合を識別するためのデバイスおよび方法に関する。デバイスおよび方法は、視覚的におよび選択されたときに、表示されたグリッド構成で１つまたは複数の異なる画像をランダムに表示するように構成された視覚画像のスクリーンまたは投影を含む。グリッド表示を被験者が見る。デバイスまたは試験者によって選択された異なる時間および異なる制御された速度または頻度条件下では、人がグリッドディスプレイ上で視覚的に知覚するものは変化するように見える。人によってこれらの知覚された変化を識別することは、新規かつ独特の方法でフリッカー融合の原理を使用することによって人の統合の窓を確実に識別および検証するためのデータをデバイス／試験者に提供する。

本発明のグリッドディスプレイは、任意のランダム、幾何学的配置または横列および縦列構成であり得る。例えば、グリッド表示は、一定数のグリッド領域を含み、グリッド領域の位置は表示画面上の位置をランダムに変化させる。別の実施形態では、表示画面上のグリッド領域の位置は静的なままであり得る。別の実施形態では、グリッド表示は、表示画面上にランダムに表示された同数のグリッド領域を含むことがある。代替として、グリッドは、３×３、４×４などの同数の行および列を含むことができ、あるいは行および列の数は、３×４、４などのように変動し得る。デバイスまたは試験者は、グリッド表示の性質、グリッド領域の数および／またはインスタンスの数、ならびにグリッドの領域に表示されるべき１つまたは複数の異なる画像の性質を選択することができる。 この選択は、デバイスによって処理されたアルゴリズムまたは試験者からの入力によって行われ得る。これらの選択が行われた後、グリッド表示に画像が表示される。

例えば、７つのグリッド領域をランダムに表示するグリッドでは、選択されたまたはインスタンス数の画像がランダムにかつ同時に表示され、７つ未満の領域で表示スクリーンの周りを移動する。別の実施形態では、グリッド領域の位置は、９つのグリッド領域を有する３×３のグリッドのように静的なままであり、そこでは異なる画像は任意の所与の時点でグリッドの９つ未満の領域にのみ表示される。 4×4グリッドでは、特定の時点でグリッドの16個未満の領域にのみ個別の画像が表示される。デバイス／ソフトウェアは、ある時間に画像が各グリッド領域に提示されるように、すべてのグリッド領域にわたってランダムに画像を表示する。好ましくは、本発明の選択されたデバイスまたはシステムは、グリッドのすべての領域に同じ画像を同時に放送するわけではないが、人の臨界フリッカー融合頻度を超える速度で放送することができる。好ましくは、任意の所与の時点において、グリッド全体にわたって視覚的に提示される画像のインスタンス数または性質は、実際には、グリッド領域の総数よりも少ない数で表示される。本出願の目的のために、用語「マルチリージョングリッド」は、見るためにランダムに配置されるかまたは見るために固定された位置にある１行２列以上１行２列以上のグリッド領域を含むグリッドを意味する。1列、または複数の行と複数の列。本出願の目的のために、用語「インスタンス数」は、ある時点で異なる刺激が同時にディスプレイに提示される回数を意味する。

最初に、選択された画像は、グリッドディスプレイを見ている人の予想される臨界フリッカー融合頻度より典型的に高い第１の頻度で表示される。結果として、グリッドを見ている人は、グリッドの全領域においてすべてのグリッド領域が安定した画像または一定の画像を表示していると認識している。言い換えれば、選択した画像の複数のインスタンスが個人の統合ウィンドウに表示される。

画像の表示の頻度は、実際の、選択された、またはインスタンスの数および／または画像の性質のみが被験者によって正確に知覚されるまで増分的に減少される。その時点で被験者は、デバイスへの入力をするか、ディスプレイ上に変化があった場合、なんらかの指示を試験者に提供できる。人によって記述された知覚された変化は、ディスプレイにおける知覚された変化の正確さを確認するために選択された条件と比較される。デバイス/試験者はインスタンス番号を検証し、イメージを正しく識別する。検証されると、デバイス／試験者は、次に、人がグリッド表示の変化を正しく認識した第２の表示頻度または速度に関するデータを取り込む。捕捉された表示頻度は、人の脳処理速度を評価する際にデバイスまたは試験者によって使用され得る。

フリッカー表示の頻度が減少する速度もまた、減少する間の時間間隔が変化し得る。

次に、グリッドの性質、マルチリージョングリッド内のグリッドの数、画像の性質、および画像のインスタンス数を別の選択によって繰り返す。選択された画像は、グリッド表示において知覚された変化の以前に捕捉された頻度データよりも高い頻度で表示される。表示頻度は、人が再びグリッド表示の変化を正しく認識するまで減少する。また、知覚された変化が検証され、知覚された変化の時点での表示の頻度を識別するために頻度データが取り込まれる。

このプロセスは、デバイス／試験者が、人がグリッド表示の変化を正確に認識した表示頻度の割合を統計的かつ確実に識別するのに十分なデータを収集するまで繰り返される。この捕捉された表示頻度の割合は、その後、視覚的画像を処理する人の速度を評価する際にデバイス／試験者によって利用され得る。

本発明のこの改良された試験技術は、グリッドの性質ならびにグリッド全体に実際に提示されている画像の数および／または性質の選択的な制御を可能にし、それによって分析者は知覚された変化がいつ起こるかを推測することを防ぐ。すなわち、分析される人は、すべてのグリッドより少ない画像がいつ含まれるかを示すだけでなく、その人のフリッカー融合頻度以下の任意の瞬間にグリッドにいくつのおよび／またはどのタイプの画像が現れるかを示さなければならない。

本発明の実施例を図１〜８に示す。

図１は、固定数のグリッド領域が選択され、グリッド内のランダムな位置に表示される本発明の一実施形態を示す。図１に示されるように、グリッドのグリッド領域の固定数は１０である。表示されるべき画像として文字「Ａ」の画像が選択された。任意の所与のインスタンスにおいてランダムにしかし同時にグリッド領域に表示されるべき「Ａ」のインスタンス数は、２つまたは「Ａ」のセットとして選択された。ディスプレイを提供または投影するデバイスは、典型的な人の予想されるフリッカー融合頻度を上回るように十分に高い初期頻度または第１の表示頻度で、グリッド領域に「Ａ」の２つの画像をランダムに表示する。 「Ａ」の表示頻度は、被験者の予想されるちらつき融合頻度より高いので、「Ａ」の組の複数の画像が人の統合の１つのウィンドウ内のグリッド領域に表示される。実際にテストされる人には知られていない「Ａ」の画像が任意の所与の時点でグリッドの２つのグリッド領域にのみ表示されるとき、「Ａ」はグリッドの最大１０領域に同時に表示される。

「Ａ」の組の表示の頻度は、被験者が第２の表示頻度で表示の変化を知覚するまで徐々に減少する。人が表示の変化を感知した時点で、「Ａ」の組の第２の表示頻度率が取得される。デバイス／試験者は、被験者からの通信によって、その人が任意の所与の時点で何枚の「Ａ」の画像を見ているかを識別することを含む変化を確認する。図２Ａ〜図２Ｆの例に示されるように、ある時点でグリッド領域内の「Ａ」のインスタンス番号、この例では２つの画像が正しいことを見て正確に見て通信する場合、デバイス／試験者は人の脳が視覚的な画像を処理する速度を計算するためのデータとして、取り込まれた2番目の表示頻度を信頼することができる。

この技術は、他のグリッドサイズおよび領域数、表示されるべき１つまたは複数の画像、および任意の所与の時点で表示されるべき画像のインスタンス番号を選択することによって繰り返される。再び第１の表示頻度、または前に取り込まれたまたは第２の表示頻度より高い何らかの表示頻度で開始して、表示頻度は、その後の画像の選択およびインスタンス数の画像と一致するグリッド表示の変化を人が感じ、任意の時点の指定の数の画像が表示されるまで再度下げられる。人が選択された画像および画像の数を正確に知覚した場合、第２の表示頻度の割合が再び取得され、以前に取得された表示頻度と比較される。このプロセスは、人がディスプレイの変化を知覚して統計的データ要件を満たすのに十分なサンプルの表示頻度のサンプルを取り込むまで繰り返され、その人の脳が視覚的刺激を処理する速度を分析または評価するためにデータを使用する。

図３は、９つのグリッド領域を有する３×３の行と列のグリッドが選択された本発明の他の実施形態を示す。表示する画像として、文字「Ａ」の画像を選択した。任意の所与のインスタンスにおいてグリッド領域内にランダムにかつ同時に表示される「Ａ」のインスタンス数は、２つとして選択された。ディスプレイを提供するデバイスは、典型的な人の予想されるフリッカー融合頻度を上回るように十分に高い初期または第１のディスプレイ頻度でグリッド領域に「Ａ」の２つの画像をランダムに表示する。 「Ａ」の表示の第１の表示頻度は、被験者の予想されるちらつき融合頻度より高いので、人１０の統合の１つのウィンドウ内の「Ａ」の複数のインスタンスがグリッド領域に表示される。実際にテストされる人には知られていない「Ａ」の画像が任意の所与の点においてグリッドの２つのグリッド領域にのみ表示される場合、「Ａ」はグリッドの２つよりも多いが９つまでの領域に同時に表示され、被験者に知られていない、任意の時点で2つのグリッド領域に表示される。

「Ａ」のインスタンスの表示の頻度は、被験者が表示の変化を知覚するまで徐々に減少する。人が表示の変化を正しく認識した時点で、「Ａ」の組の第２の表示頻度率が取り込まれる。デバイス／試験者は、被験者からの通信によって、その人が任意の所与の時点で何枚の「Ａ」の画像を見ているかを識別することを含む変化を確認する。図４Ａ〜図４Ｆの例によって示されるように、ある時点でグリッド内に「Ａ」の２つの画像を見ることで人物が正確に見て通信する場合、デバイス／試験者は、人の脳が視覚刺激や画像を処理する速度を計算するため、取り込まれた第２の表示頻度をデータとして信頼することができる。

この技術は、別のグリッドサイズ、表示されるべき別の画像、および任意の所与の時点で表示されるべき画像のインスタンス数を選択することによって繰り返される。再び第１の表示頻度、または前に取り込まれたまたは第２の表示頻度より高い何らかの表示頻度で開始して、表示頻度は、その後の任意の時点で表示される、画像の選択および画像の数と一致するグリッド表示の変化を人が感じるまで再び減少される。頻度レートは第２の頻度レートとして捕捉される。人は選択された画像の性質と画像のインスタンス数を確認します。このプロセスは、人が表示の変化を正しく認識してデータの信頼性のある使用のための統計的データ要件を満たし、脳は視覚刺激を処理するため人の移動速度を分析または評価するのに十分なサンプルの表示頻度のサンプルを取得するまで繰り返される。

本発明の他の例示的な実施形態が図５〜図６に示されている。図５は、本発明の別の例示的な実施形態を示しており、ここでは、固定数のランダムに配置されたグリッド領域が１１である。表示する画像として、「○」の画像と「＋」の画像を選択した。任意の所与の事例においてグリッド領域内に同時にかつランダムに表示されるべき両方の画像「Ｏ」および「＋」の事例の数が１つとして選択された。ディスプレイを提供するデバイスは、典型的な人の予想されるちらつき融合頻度を上回るように十分に高い初期または第１の表示頻度で、グリッド領域にランダムにかつ同時に画像「０」および「４」を表示する。画像「０」および「＋」の表示頻度は、被験者の予想されるフリッカー融合頻度より高いので、画像セット「０」および「＋」の複数の画像が、１１統合ウィンドウのグリッド領域に表示される。実際には１つの画像「Ｏ」と１つの画像「＋」とが被験者に知られていないときには、図５に示すように、グリッドの最大全領域に

が同時に表示されていると認識させ、任意の時点でグリッドの2つの異なるグリッド領域に独立して同時に表示されるだけである。

画像「０」および「＋」の表示の頻度は、被験者が第２の表示頻度で表示の変化を知覚するまで、徐々に減少される。人が表示の変化を感知した時点で、画像「Ｏ」および「＋」の第２の表示頻度率が捕捉される。デバイス／試験者は、被験者からの通信によって、その人が任意の所与の時点で何個の「０」および「＋」の画像を見ているかを識別することを含む変化を確認する。図６Ａ〜図６Ｆの例に示すように、ある時点で１つの画像「０」と１つの「＋」の画像を見て人が正確に見て通信する場合、デバイス／試験者は人の脳が視覚的画像を処理する速度を計算するためのデータとして捕捉された第２の表示頻度を信頼できる。

この技法は、他のグリッドサイズ、表示される他の画像、および任意の所与の時点で表示されるべき画像のインスタンス数を選択することによって繰り返される。第１の表示頻度から、あるいは以前に取り込まれたまたは第２の表示頻度より高い何らかの表示頻度で再び開始し、表示頻度は、その後の任意の時点で表示される画像の選択およびインスタンス数と一致するグリッド表示の変化を人が感じるまで再び下げられる。各画像は人が選択された画像および画像の数を正確に知覚している場合、表示頻度の捕捉率は以前に捕捉された表示頻度と比較される。

このプロセスは、人が表示の変化を正しく認識し、統計的データ要件を満たすためにデータを信頼性よく使用して人の脳が分析される速度を分析または評価するときに、デバイス／試験者が視覚刺激を処理するのに第２の表示頻度速度の十分なサンプルを取り込むまで繰り返される。「０」のインスタンス番号と「＋」のインスタンス番号は異なっていてもよいと考えられる。

本発明の別の例示的実施形態が図７〜図８に示されている。図７は、９つのグリッド領域を有する３×３の行と列のグリッドが選択された本発明の別の例示的な実施形態を示す。表示する画像として、「○」の画像と「＋」の画像を選択した。任意の所与の事例においてグリッド領域内に同時にかつランダムに表示されるべき両方の画像「Ｏ」および「＋」の事例の数が１つとして選択された。ディスプレイを提供するデバイスは、典型的な人の予想されるちらつき融合頻度を上回るように十分に高い初期頻度または第１のディスプレイ１２頻度で、グリッド領域に「Ｏ」の１つの画像および「＋」の１つの画像を同時にランダムに表示する。画像「０」および「＋」の表示頻度は、被験者の予想されるフリッカー融合頻度より高いので、複数の画像「０」および「＋」のインスタンス画像は、１つの積分ウィンドウ内のグリッド領域に表示され、実際に被験者に知られていない「O」と「+」の画像が独立して表示されているとき、図7のように

がグリッドの最大9つの領域に同時に表示され、任意の時点でグリッド内の2つのグリッド領域でのみ同時に独立して表示されている。

画像「０」および「＋」の表示の頻度は、被験者が第２の表示頻度で表示の変化を知覚するまで、徐々に減少される。人が表示の変化を感知した時点で、画像「Ｏ」および「＋」の第２の表示頻度率が捕捉される。デバイス／試験者は、被験者からの通信によって、その人が任意の所与の時点で何枚の画像「Ｏ」および「＋」を見ているかを識別することを含めてどのように変化したかを確認する。図８Ａ〜図８Ｆの例に示すように、ある時点で１つの画像「０」と１つの「＋」の画像を見て人が正確に見て通信する場合、デバイス／試験者は人の脳が視覚的画像を処理する速度を計算するためのデータとして捕捉された第２表示頻度を信頼できる。

この技法は、他のグリッドサイズ、表示される他の画像、および任意の所与の時点で表示されるべき画像のインスタンス番号を選択することによって繰り返される。再び第１の表示頻度または以前に取り込まれたまたは第２の表示頻度より高い何らかの表示頻度で開始して、表示頻度は、その後任意の時点で表示される画像の選択およびインスタンス数の画像と一致するグリッド表示の変化を人が感じるまで再び下げられる。人が選択された画像および画像のインスタンス数を正確に認識している場合、捕捉された第２の表示頻度の割合が保存され、以前に捕捉された第２の表示頻度と比較される。このプロセスは、人がディスプレイの変化を知覚してデータの信頼できる使用のための統計的データ要件を満たし、人の脳が処理する速度を分析または評価するのに十分な数のサンプルの第２表示頻度のサンプルを取り込むまで繰り返される。やはり視覚刺激では、「O」と「+」のインスタンス番号は異なる場合がある。

当業者は、本発明が１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、およびネットワーク構成を含む様々なシステム構成で実施され得ることを理解されよう。本発明の実施は、検査される人がグリッド表示を容易に見ることができるように、ビューア１３のスクリーンまたは他の表面上に画像のグリッドを視覚的に表示または投影することができる任意の従来のデバイスに関して行われる。本発明は、デバイスまたは試験者が画像のフリッカー表示の頻度、グリッド構成、表示される異なる画像の性質、および／またはグリッドに同時に表示される別の画像のインスタンス数を選択することをデバイスが可能にすることを必要とする。

例えば、互換性のあるハードウェア上で実行されるコンピュータプログラムは、コンピュータシステム内で、人が異なる視覚画像を知覚する視覚頻度を識別する方法を実施するよう構成することができ、コンピュータプログラム製品は、方法を実施するのに利用されるコンピュータプログラムコードを提供するためのコンピュータ可読媒体を含む。コンピュータプログラムコードまたはマルチリージョングリッド構成を選択するステップと、１つ以上の別の画像を選択するステップと、インスタンス数の画像を選択するステップと、異なる画像を視覚的に同時に表示するステップを実施する実行可能コード含む手段である。 マルチリージョングリッド内のインスタンス番号に等しい量で、人が視覚的に異なる画像をいくつかの数で表示されていると知覚する頻度で、異なる画像を第1の表示頻度で表示し、スクリーン上の異なる画像の表示頻度を、インスタンス番号よりも大きいマルチ領域グリッドの領域の数である、第２の表示頻度に減少させるためである。この第２の表示周波数は、人が別個の画像を視覚的に知覚する周波数であり、第２の表示頻度の値を取得ためのものである。

当業者は、そのようなグリッドおよび画像表示および選択が可能なデバイスをどのように構成し、ハードウェアおよび／またはソフトウェアを構成するかを知っているであろう。本発明を適用するためのデバイス、ソフトウェアおよびハードウェアは、過度の実験なしに当業者によって様々な方法で調製することができ、それによって、マルチ領域グリッド構成を選択するための手段、１つまたは複数の異なる画像を選択するための手段、インスタンス番号を選択するための手段および異なる画像の表示頻度を選択するための手段を提供する。

マルチリージョングリッド構成を選択するための手段は、メモリ内またはマイクロプロセッサのチップ上で、マルチリージョングリッドを生成して表示するためのアルゴリズムをホストし実行できるハードウェアおよびソフトウェアを含むデバイスで処理される数学的アルゴリズムであり得る。代替として、マルチリージョングリッド構成を選択するための手段は、試験者またはユーザーが行および列の数に関してグリッド構成パラメータをデバイスに入力し、デバイスのハードウェアおよび／またはソフトウェアが生成し対応するグリッドを表示することを可能にして達成され得る。そのような手段は関技術分野において周知である。

異なる視覚刺激または画像を選択するための手段は、所定の文字、数字、記号、色、またはメモリもしくはデバイスの他の記憶機構に格納されているか格納されているグラフィック画像のリストから選択することを含み得る。代替として、デバイスは、個人または試験者が特定および／または選択してカスタムの異なる画像を生成するための図面または写真アプリケーションを含むことができる。所定の文字、数字、記号、色または任意の他のグラフィック画像またはカスタムデザインの選択は、デバイスのアルゴリズムによって、または試験者もしくは試験される人による選択によって行える。そのような手段は関技術分野において周知である。

インスタンス番号を選択するための手段は、メモリ内で、またはマイクロプロセッサのチップ上で、そのアルゴリズムをホストし実行できるハードウェアおよびソフトウェアを含むデバイスで処理される数学的アルゴリズムであり得る。インスタンス番号代替として、インスタンス番号を選択するための手段は、試験者またはユーザーが所望のインスタンス番号を選択してデバイスに入力することによって達成することができる。そのような手段は関技術分野において周知である。

スクリーン上または他の場所での異なる画像の表示頻度を選択するための手段は、メモリ内またはマイクロプロセッサまたは他の電子デバイスのチップ上でアルゴリズムをホストし実行できるハードウェアおよびソフトウェアを含むデバイスで処理される数学的アルゴリズムであり得る。表示頻度を生成し実行するためにアルゴリズムをホストし実行することができる。代替として、表示頻度を選択するための手段は、試験者またはユーザーが所望の表示頻度または所望の表示頻度の範囲をデバイスに入力し、デバイスのハードウェア、ソフトウェアおよび／またはユーザーが表示を生成し実施することを可能にすることで達成できる。本発明と一致する頻度。そのような手段は関技術分野において周知である。

脳処理速度を測定するためにフリッカー技術を使用することによるこの改善は、先行技術に対していくつかの利点を有する。それは、グリッドの性質ならびに表示される画像の数および性質の肯定的で選択可能な制御を提供し、それによって知覚される画像およびグリッド表示の変化が人間によって正確に知覚される捕獲頻度率に関して改善された試験信頼性を提供する。テスト済み本発明は、デバイス／試験者が、個人の臨界フリッカー融合頻度の上下に、画像の提示の頻度レートを変えることを可能にする。この方法論は、デバイス／試験者が、人が選択された画像のちらつき融合を経験する表示頻度の割合を迅速に検証できるようにする。結果として、ほんの数分で、観察される画像の単純な視覚的表示を使用することによって、試験される人のフリッカー融合頻度および対応する脳処理速度を確実に評価および検証することができる。与えられた時点で、すべての画像が同じまたは異なる表示頻度で表示されている。

音の刺激
音刺激または聴覚刺激に関して、本発明は、人が異なる音を知覚する聴覚頻度の割合を特定するためのデバイスおよび方法を対象とする。デバイスおよび方法は、単語などの選択された音を放送するように構成されたスピーカまたは他の音放出デバイスを備える。テストされた人には放送が聞こえる。デバイスまたは試験者によって選択された異なる時間および異なる制御された頻度条件下で、人が変化を聞いて認識または理解するもの。人によってこれらの知覚された変化を識別することは、異なる頻度の放送頻度を使用することによって人の音声認識または統合の窓を確実に識別および検証するためのデータをデバイス／試験者に提供する。

本発明の放送は、一般に認識されている音を含む。例えば、放送は一般的に認識されている単語を次々と羅列し放送することもある。デバイスまたは試験者は、放送されるべき音のインスタンス番号および性質を選択できる。音のインスタンス数または性質のこの選択は、デバイスによって処理されるアルゴリズムによって、または試験者からの入力で行うことができる。このアプリケーションでは、選択されたサウンドの数をインスタンスのサウンド数と呼ぶ。これらの選択が行われた後、放送は選択された音で放送される。

例えば、放送では、選択されたサウンドは連続してランダムに放送される。別の実施形態では、選択された音は同じ順序で繰り返し放送されてもよい。

最初に、選択された音は、放送を聞いている人の予想される統合ウィンドウよりも典型的に高い第１のレートまたは頻度で放送される。結果として、放送を聞いている人は、その人の統合の予想するウィンドウを超えるレートまたは頻度で放送されるので、異なる音を聞き取れない。

次に、実際の、選択された、またはインスタンス数の異なる音が被験者によって正確に知覚されるまで、音の同報通信の速度または頻度が徐々に減少される。ある時点で、被験者は、放送で聞き取り理解した音をデバイスの入力または試験者への指示で示すことができる。デバイス／試験者は、人が放送中の音を正しく聞き取った第２の放送頻度に関するデータを取得する。人が聞いて記述した放送は、聞き取った放送の正確さを確認するために選択された条件と比較される。第２の放送頻度は、デバイスによって使用されるか、または人の脳処理速度を評価する際に試験されることができる。

音声放送の頻度が減少する速度もまた、減少ごとの間隔に応じて変化し得る。

そして、放送される音のインスタンスおよび性質の別の選択によって、このプロセスが繰り返される。選択された音は、聞き取った音の以前に捕捉された放送頻度よりも高いレートまたは頻度で放送される。放送速度または頻度は、人が選択された音を再び知覚するまで減少する。やはりデータが捕捉されて、音が正しく聞き取られた時点での第２の放送速度または放送頻度を識別する。ここでもまた、知覚される音の性質が選択された音と比較されて、聞き手の音の正しい理解を検証する。

このプロセスは、デバイス／試験者が、人が正確に音を聞き取った放送の速度または頻度を統計的かつ確実に識別するのに十分なデータを収集するまで繰り返される。この2回目のキャプチャされたブロードキャストのレートまたは頻度は、デバイス/試験者がオーディオ刺激の処理速度を評価する際に利用できます。

本発明のこの改良されたテスト技術は、インスタンス番号の性質および／または実際に放送されている音の性質の選択的制御を可能にし、それによって被分析者が音をいつくるのが察知するのを推測することを防ぐ。すなわち、被分析者は、いつ音が正しく知覚されたかを示すだけでなく、どれだけの数の音声および／またはどの単語が放送されているかも示さなければならない。

本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく他の特定の形態で実施することができる。説明した実施形態は、あらゆる点で例示的なものにすぎず、限定的なものではないと見なされるべきである。したがって、本発明の範囲は、前述の説明ではなく添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の均等物の意味および範囲内にある全ての変更はそれらの範囲内に包含されるべきである。

Claims (18)

1. 個人が異なる刺激を知覚する頻度の割合を識別するためのデバイスであって、デバイスは以下で構成される：
   （ａ）２つ以上の異なる刺激を選択するための手段
   （ｂ）刺激のインスタンス番号を選択するための手段
   （ｃ）被験者に刺激を与えるためのデバイス
   （ｄ）人がすべての刺激を知覚する実験で、第一の異なる刺激の頻度を提示する手段だが、各個々の刺激のそれぞれの異なる発生を知覚することができない
   （ｅ）刺激の提示頻度を第２の表示頻度に下げるための手段。ここで、第２の表示頻度は、人が各個別の刺激をインスタンス数に等しい量で知覚する頻度である。
   （ｆ）第２の頻度の値を取り込む。
   
2. 前記視覚的画像で構成する刺激の請求項１に記載の装置。
3. マルチリージョングリッド構成を選択するための手段をさらに備える、請求項２に記載のデバイス。
4. マルチリージョングリッド内のインスタンス数に等しい数で、異なる画像を視覚的に同時に表示するように設定されたスクリーンまたは投影する装置で、請求項３に記載の装置である。
5. 請求項３に記載の装置であり、マルチリージョングリッドが3行×3列で構成している。
6. 前記異なる画像が文字または数字である、請求項２に記載の装置。
7. ２つ以上のインスタンス番号である、請求項２に記載のデバイス。
8. スクリーンまたは投影は、マルチリージョングリッド内でインスタンス番号または選択された第２のインスタンス番号に等しい数の第２の異なる画像を視覚的に同時に表示するようにも構成される、請求項４に記載の装置である。前記個別画像は、インスタンス番号よりも多いマルチリージョングリッドの複数の領域に、視覚的に同時に表示されているものとして個人が個別画像を視覚的に知覚する頻度である第１の表示頻度数で表示される。表示頻度を減少させるための手段は、第１および第２の画像のバイラル表示頻度を、一つまたはインスタンス番号と同じ数のマルチリージョングリッドの領域に、視覚的に独立して表示される個別の画像を人が知覚できる第２の表示頻度に下げる。
9. 前記刺激は可聴音を含み、一連の音の数は前記インスタンス数に等しい、請求項１に記載の装置である。
10. 前記音声を提示するために使用される装置は、前記人が一連の音声を聞くことができるように前記一連の可聴音声を音声で提示するように構成されたスピーカまたは放音デバイスである、請求項９に記載の装置である。
11. 前記音声は話された言葉で、請求項１０に記載の装置である。
12. 前記インスタンス数は、２以上である、請求項１１に記載の装置である。
13. コンピュータシステム内で、人が１つ以上の異なる刺激を知覚する頻度率の識別方法を実施するためのコンピュータプログラム製品。
    （ａ）方法を実施するために利用されるコンピュータプログラムコード手段を提供するためのコンピュータ可読媒体。ここで、コンピュータプログラムコードは、以下のステップを実施するための実行可能コードからなる。
    （ｂ）１つ以上の異なる刺激を選択する
    （ｃ）刺激のインスタンス番号を選択するため
    （ｄ）インスタンス数に等しい数で異なる刺激を提示する
    （ｅ）個人が個別の刺激の個別の出現のそれぞれの発生をインスタンス数に等しいと人が知覚することができない頻度で第１の頻度率を個人に提示する。
    （ｆ）刺激の提示の頻度を第２の頻度に減少させる。第２の頻度率は、個人が個々の刺激の個々の出現のそれぞれをインスタンス数に等しい量で知覚する頻度である。
    （ｇ）第２の表示頻度の値を取り込む。
14. 人が１つ以上の異なる刺激を知覚する速度の割合を特定するための方法であり、その方法のステップは以下を含む。
    （ａ）１つ以上の異なる刺激を選択するための手段を提供する
    （ｂ）刺激のインスタンス番号を選択する手段を提供する
    （ｃ）刺激を被験者に提示するためのデバイスを提供する
    （ｄ）人が各刺激を経験するが各刺激の各異なる発生を知覚することができない頻度で第１の頻度または速度で異なる刺激を提示すること
    （ｅ）刺激の提示頻度を第２の表示頻度に減少させるための手段を提供する。ここで、第２の表示頻度は、人がそれぞれの個別の出現刺激をインスタンス数に等しい量で知覚する頻度であり、かつ
    （ｆ）第２の表示頻度の値を取り込む。
15. 前記刺激が文字または数字を含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記装置は、刺激をマルチリージョングリッド構成で表示するように構成された視覚スクリーンまたは刺激の投影を含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記刺激が話し言葉で構成される、請求項１４に記載の方法。
18. 前記装置は、話し手が前期単語を連続して発して構成したデバイスで、請求項１７に記載の方法。

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