JP2020000558A - 認知機能トレーニング方法、認知機能トレーニングプログラム、情報処理装置、認知機能トレーニングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】認知機能トレーニングと休息（安静状態）の組み合わせにより、認知機能向上効果をより高めると同時に、利用者の飽き、若しくは疲労を抑制し、継続的な認知機能トレーニングを可能とすることにより、認知機能の維持、向上を可能とする。【解決手段】コンピュータが、表示部に、利用者に前記利用者の脳機能を向上させる所定の認知機能トレーニングを行わせる表示をさせ、操作部に、前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付けさせ、前記表示部に、前記認知機能トレーニングの終了後、前記利用者に安静状態にすることを促す表示をさせ、前記安静状態になったと判断した場合、さらに、前記表示部に、前記利用者に前記認知機能トレーニングを行わせる表示をさせ、前記操作部に、前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付けさせる、ことを実行する認知機能トレーニング方法とする。【選択図】図４

Description

本発明は、認知機能トレーニング方法、認知機能トレーニングプログラム、情報処理装置、認知機能トレーニングシステムに関する。

超高齢化社会の到来をうけ、健康長寿実現のための認知機能を維持、向上させるための様々なプラットフォームを利用した認知機能トレーニングが提案されている。従来の認知機能トレーニングは、課題実施によりターゲットとする認知機能を使用することに注力しているが、認知機能向上のエビデンスレベルは高いとはいえないとされている。一方で、運動機能を維持、向上させるための運動訓練では、運動と休息の組み合わせによってトレーニング効果が高まることが知られている。

また、従来から、ヘッドセットと呼ばれる頭部装着装置に、近赤外線照射部と近赤外線検出部を設け、脳表面の血流量の変化を検出し、検出されたデータをデータ処理装置で処理することで、脳の活動状態を示す情報を取得する計測システムが提供されている。当該計測システムを利用して、認知機能トレーニングの際の脳活動状態を計測することが行われている。

特開平９−３１３４６１号公報 特開２０１３-９９３９２号公報

利用者の認知機能トレーニングのトレーニング効果を上げるには、利用者に継続して様々な認知機能トレーニングを行わせることが求められる。しかし、同じ認知機能トレーニングを継続して行うだけでは、認知機能向上効果が不十分であることに加えて、飽き、疲労などにより、利用者に継続して認知機能トレーニングを行わせることが困難である。

本願発明は、認知機能トレーニングと休息（安静状態）の組み合わせにより、認知機能向上効果をより高めると同時に、利用者の飽き、若しくは疲労を抑制し、継続的な認知機能トレーニングを可能とすることにより、認知機能の維持、向上を可能とすることを目的とする。

上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第１の態様は、
コンピュータが、
表示部に、利用者に前記利用者の脳機能を向上させる所定の認知機能トレーニングを行わせる表示をさせ、
操作部に、前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付けさせ、
前記認知機能トレーニングの終了後、前記表示部に、前記利用者に安静状態にすることを促す表示をさせ、
前記安静状態になったと判断した場合、さらに、前記表示部に、前記利用者に前記認知
機能トレーニングを行わせる表示をさせ、前記操作部に、前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付けさせる、
ことを実行する認知機能トレーニング方法である。

開示の態様は、プログラムが情報処理装置によって実行されることによって実現されてもよい。即ち、開示の構成は、上記した態様における各手段が実行する処理を、情報処理装置に対して実行させるためのプログラム、或いは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として特定することができる。また、開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されてもよい。開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を行う情報処理装置を含むシステムとして特定されてもよい。

プログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくても、並列的または個別に実行される処理を含む。プログラムを記述するステップの一部が省略されてもよい。

開示の技術によれば、認知トレーニングと休息（安静状態）の組み合わせにより、利用者の疲労感を抑制し、継続的な認知機能トレーニングを可能とすることにより、認知機能の維持、向上を可能とするシステムを提供することができる。

図１は、実施形態に係る認知機能トレーニングシステムの情報処理に関する構成例を示す図である。 図２は、頭部装着装置の構成例を示す図である。 図３は、利用者端末の構成例を示す図である。 図４は、実施形態の認知機能トレーニングシステムの動作フローの例を示す図である。 図５は、安静になることを促す表示の例を示す図である。 図６は、Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理の詳細の動作フローの例１を示す図である。 図７は、Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理の詳細の動作フローの例２を示す図である。 図８は、Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理の詳細の動作フローの例３を示す図である。 図９は、認知機能トレーニングシステムの変形例を示す図である。 図１０は、サーバの構成例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、発明の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

〔実施形態〕
（構成例）
図１は、本実施形態に係る認知機能トレーニングシステムの情報処理に関する構成例を示す図である。本実施形態のシステムは、利用者に認知機能トレーニングをさせ、トレーニング中や休息中に、利用者のバイタルデータ（例えば、心拍数、脳血流変化量など）を示す計測データ（検出値、計測値ともいう）を検出する。認知機能トレーニングは、所定の脳機能の向上を図る（脳を鍛える）トレーニングである。

図１のように、認知機能トレーニングシステム１は、頭部装着装置１０、利用者端末２０とを有する。頭部装着装置１０と利用者端末２０とは、ネットワークＮ１を介して、通信可能に接続される。ネットワークＮ１は、例えば、Bluetooth（登録商標）、無線ＬＡ
Ｎ（Local Area Network）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等の規格にしたがうネット
ワークである。頭部装着装置１０は、バイタルデータを計測する計測装置の一例である。

図２は、頭部装着装置の構成例を示す図である。頭部装着装置１０は、情報処理の側面としては、制御部１１と、無線通信部１３と、一対のセンサ１１５、１２５とを有する。制御部１１は、頭部装着装置１０の計測と通信を制御する。制御部１１は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、あるいはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロ
セッサとメモリとを有し、メモリ上に実行可能に展開されたコンピュータプログラム、ファームウェア等により処理を実行する。ただし、制御部１１は、無線通信部１３とセンサ１１５、１２５を起動し、各構成要素との連携処理を実行する専用のハードウェア回路、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等であってもよい。また、制御部１１は、
ＣＰＵ、ＤＳＰ、専用のハードウェア回路等が混在したものであってもよい。頭部装着装置１０は、利用者の頭部に装着され、利用者の頭部に固定される構造を有する。

無線通信部１３は、所定のインターフェースによって、制御部１１およびセンサ１１５、１２５と接続される。ただし、無線通信部１３は、制御部１１を介して、センサ１１５、１２５からデータを取得する構成であってもよい。無線通信部１３は、ネットワークＮ１を介して、利用者端末２０と通信する。無線通信部１３は、転送手段の一例である。ただし、認知機能トレーニングシステム１において、無線通信部１３の無線インターフェースの規格に限定はない。

ネットワークＮ１での通信時、通信ヘッダのヘッダ部分、あるいは、通信データ中の利用者データ部分（ペイロード部分）に、頭部装着装置１０を識別する識別子を埋め込んで、利用者端末２０が利用者（被験者）を識別できるようにする。

また、認知機能トレーニングシステム１において、無線通信部１３に代えて、あるいは、無線通信部１３とともに有線で通信を行う通信部を設けてもよい。すなわち、頭部装着装置１０と利用者端末２０とが有線通信のインターフェースで接続されてもよい。この場合の有線通信のインターフェースに限定はなく、認知機能トレーニングシステム１の用途に応じてＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）等の各種インターフェースを使用できる。

センサ１１５、１２５は、いずれも近赤外線を頭部に照射し、脳の大脳皮質付近で一部吸収されて散乱された近赤外線を受光し、電気信号に変換する。脳の大脳皮質は、例えば、脳の活動状態に応じて、血流量が異なる。その結果、大脳皮質の各部において、血液中の酸素と結合したヘモグロビンの量と、酸素と結合していないヘモグロビンの量が変化する。ヘモグロビンの量の変化、酸素量の変化等に起因して、大脳皮質付近での近赤外線の吸収特性、あるいは、散乱特性が変化する。センサ１１５、１２５は、このような大脳皮質付近の血流の状態に応じた近赤外線吸収率の変化あるいは透過率の変化により光量が変化する近赤外線を電気信号に変換して出力する。センサ１１５、１２５は、検出部の一例である。センサ１１５、１２５で検出される情報により、脳血流変化量、脈拍数を算出することができる。脈拍数は、心拍数に相当する。

センサ１１５、１２５は、例えば、近赤外線を照射する近赤外線光源と、近赤外線を受光する受光部を含む。近赤外線光源は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diodes）、赤
外線ランプ等である。また、受光部は、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の光電
素子と、増幅器と、ＡＤ（Analog Digital）コンバータとを含む。なお、近赤外線光源と受光部とが対にして設けられなくてもよい。例えば、１つの近赤外線光源に対して、複数の受光部が設けられてもよい。

図３は、利用者端末の構成例を示す図である。利用者端末２０は、頭部装着装置１０から、利用者の大脳皮質付近での近赤外線の吸収率または透過率の変化データを取得し、利用者の脳の活動状態に関連する様々な情報処理を含むサービスを提供する。利用者端末２０は、情報処理装置（コンピュータ）の一例である。利用者端末２０は、ＰＣ（Personal
Computer）、スマートフォン、携帯電話、タブレット型端末、カーナビゲーション装置
、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）のような専用または汎用のコンピュータ、あるいは、コンピュータを搭載した電子機器を使用して実現可能である。

利用者端末２０は、ＣＰＵ２１と、メモリ２２と、無線通信部２３と、公衆回線通信部２４と、表示部２５と、操作部２６と、出力部２７と、撮像部２８と、測位部２９と、物理センサ部２Ａを有する。ＣＰＵ２１は、メモリ２２に実行可能に展開されたコンピュータプログラムにより、利用者端末２０としての処理を実行する。利用者端末２０としての処理とは、例えば、上記利用者の脳の活動状態に関連する様々な情報処理を含むサービスである。このようなコンピュータプログラムを実行するＣＰＵ２１は、制御部の一例である。

メモリ２２は、ＣＰＵ２１で実行されるコンピュータプログラム、あるいは、ＣＰＵ２１が処理するデータを記憶する。メモリ２２は、揮発性メモリと不揮発性メモリを含んでよい。メモリ２２は、記憶部の一例である。メモリ２２には、認知機能トレーニングを利用者に行わせるためのプログラム、データ等が格納される。

無線通信部２３は、頭部装着装置１０の無線通信部１３と同様である。無線通信部２３は、受信手段の一例である。また、利用者端末２０は、無線通信部１３に代えて、あるいは、無線通信部１３とともに有線で通信を行う通信部を有してもよい。利用者端末２０は、無線通信部２３を介して、頭部装着装置１０のセンサ１１５、１２５で検出された情報を取得する。利用者端末２０は、頭部装着装置１０から取得した情報に基づいて、利用者の心拍数、脳血流変化量等を算出する。

公衆回線通信部２４は、上位のネットワーク等を介して、サーバ等の他の情報処理装置等と通信する。上位のネットワークは、公衆回線網等である。公衆回線通信部２４は、通信部の一例である。ただし、認知機能トレーニングシステム１において、ネットワークＮ２は公衆回線網に限定されず、例えば、ＬＡＮ(Local Area Network)等の構内ネットワーク、企業、事業者、役所、学校、研究機関等の専用回線、ＶＰＮ(Virtual Private Network)等の広域ネットワークであってもよい。

表示部２５は、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル等であり、ＣＰＵ２１からの出力情報を表示する。操作部２６は、例えば、押しボタン、タッチパネル等であり、利用者の操作を受け付ける。出力部２７は、例えば、振動を出力するバイブレータ、音響あるいは音声を出力するスピーカ等である。撮像部２８は、例えば、固体撮像素子を含むカメラである。固体撮像素子としては、ＣＣＤ（Charge-coupled device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を利用できる。

測位部２９は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機であり、ＧＰＳ
衛星からの電波を受信し、現在位置（緯度、経度等）、時刻等を算出する。ただし、測位部２９としては、ＧＰＳ受信機を有するものに限定される訳ではない。例えば、公衆回線
通信部２４が携帯電話網である場合には、測位部２９は、携帯電話基地局からの距離を基に測位を実行してもよい。

物理センサ部２Ａは、例えば、加速度センサ、あるいは角加速度センサ等である。ただし、物理センサ部２Ａは、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、または水圧センサであってもよい。

〈動作例〉
本実施形態の認知機能トレーニングシステムの動作例について説明する。認知機能トレーニングシステム１は、利用者に認知機能トレーニングさせ、次の認知機能トレーニングまでの間に、安静状態になることを促す。認知機能トレーニングシステム１は、認知機能トレーニングの際、および、安静状態になることを促す際に、利用者に装着した頭部装着装置１０により、脈拍数、脳血流変化量を測定し、利用者の脳活動情報を取得する。

図４は、本実施形態の認知機能トレーニングシステムの動作フローの例を示す図である。本実施形態の認知機能トレーニングシステム１の頭部装着装置１０は、利用者（被験者）の頭部に装着されており、脳活動状態（脳血流変化量、脈拍数）を測定できる状態である。頭部装着装置１０は、利用者端末２０に接続されている。利用者端末２０は、当該動作フローにおいて、脳活動状態を常時取得できる状態にある。

Ｓ１０１では、利用者端末２０は、頭部装着装置１０が利用者の頭部の所定の目標位置に装着されていることを確認する。例えば、利用者端末２０は、撮像部２８により利用者の頭部画像を撮影し、表示部２５に表示する。さらに、利用者端末２０は、利用者の頭部画像と重畳して頭部装着装置１０のセンサ１１５、１２５の現在位置および目標位置を示すオブジェクトを表示する。利用者端末２０は、センサ１１５、１２５の現在位置が目標位置に近づくようにすることを、表示部２５に文字で表示したり、出力部２７のスピーカにより音声で出力したりする。利用者は、当該表示等に基づいて、頭部装着装置１０を目標位置に装着する。利用者端末２０は、撮像部２８により撮影した利用者の頭部画像において、頭部装着装置１０のセンサ１１５、１２５が利用者の頭部の目標位置に存在している場合に、頭部装着装置１０が利用者の目標位置に装着されていることを確認することができる。頭部装着装置１０の装着状態の確認は、他の方法により行われてもよい。心拍数の代わりに脳血流変化量が用いられてもよい（以下、同様）。ここで、利用者端末２０は、利用者より、利用者を識別する情報（識別子）の入力を操作部２６を介して、受け付けてもよい。これにより、利用者端末２０は、どの利用者が認知機能トレーニングを行うとしているのかを認識することができる。

Ｓ１０２では、利用者端末２０は、利用者が安静状態になることを促し、利用者の安静状態の心拍数を定義する。利用者端末２０は、表示部２５に安静状態になることを促す表示をする。当該表示は、安静状態になることを促す文字列や図形などである。また、利用者端末２０は、当該表示とともに、または、代わりに、出力部２７のスピーカ等により安静状態になることを促す音声出力を行ってもよい。また、利用者端末２０は、頭部装着装置１０のセンサ１１５、１２５を介して検出される情報により、利用者の心拍数を取得する。利用者端末２０は、安静状態になることを促してから所定期間の心拍数の平均値を、利用者の安静状態の心拍数として定義して、メモリ２２に格納する。また、利用者端末２０は、安静状態になることを促してから所定時間経過後の心拍数を利用者の安静状態の心拍数として定義してもよい。また、利用者端末２０は、安静状態になることを促してから所定時間経過後の所定期間の心拍数の平均値を利用者の安静状態の心拍数として定義してもよい。安静状態の心拍数は、一律に定義されていてもよい。また、安静状態の心拍数は、利用者に対して以前に定義されたものが使用されてもよい。また、安静状態の心拍数は、利用者と同条件のグループ（例えば、同性、同年代）の代表データが使用されてもよい
。利用者の過去の安静状態の心拍数、他の利用者の安静状態の心拍数、所定条件を満たすグループの安静状態の心拍数の代表値等は、利用者端末２０のメモリ２２や利用者端末２０と接続されるサーバ等にあらかじめ蓄積されて、利用者端末２０において使用されてもよい。

図５は、安静になることを促す表示の例を示す図である。表示部２５に表示される安静になることを促す表示は、例えば、地平線と地平線よりも上方に存在する太陽の表示である。このとき、利用者端末２０は、心拍数が小さくなるほど、太陽が地平線により近づくように表示し、心拍数が大きくなるほど、太陽が地平線からより遠ざかるように表示する。利用者端末２０は、図５のような図形とともに、文字等で「太陽が地平線に近づくようにしてください」といった表示を表示部２５にしてもよい。

Ｓ１０３では、利用者端末２０は、利用者に、行うことを希望する認知機能トレーニングの種類を１つ選択させる。ここでは、認知機能トレーニングは、例えば、脳機能別に、頭の回転トレーニング、注意・抑制力トレーニング、記憶力トレーニングの３種類（カテゴリー）に分類される。頭の回転トレーニングは、脳の処理速度向上を図るトレーニングである。このトレーニングにより、所定時間内に多くの作業を行うことができるようになる。注意・抑制力トレーニングは、ミスを少なくして、同時に複数のことを正しく遂行する能力の向上を図るトレーニングである。このトレーニングにより、怒りにくくなり忍耐力を高めることができる。記憶力トレーニングは、新しい知識や考え方を習得する能力の向上を図るトレーニングである。このトレーニングにより、脳の容量を大きくし、いわゆる地頭をよくする効果がある。各脳機能のトレーニングには、それぞれ、１以上のトレーニング項目が存在する。トレーニング項目は、具体的なトレーニングの内容である。同じ脳機能のトレーニングであっても、内容の異なるトレーニング項目により、トレーニングを行うことができる。利用者は、所望のトレーニング項目を選択できる。

利用者端末２０は、表示部２５に、利用者が行うことができる認知機能トレーニングの種類の名称を表示して、利用者に１つ選択させる。このとき、利用者端末２０は、既に利用者によって行われた認知機能トレーニングの種類の名称は表示しないで、選択できないようにする。利用者に全種類の脳機能の認知機能トレーニングをさせるためである。利用者は、操作部２６等により行うことを所望する認知機能トレーニングの種類を入力する。２以上のトレーニング項目が存在する脳機能のトレーニングが選択された場合、利用者端末２０は、表示部２５に、トレーニング項目の名称も表示して、利用者に、行うことを所望するトレーニング項目も１つ選択させる。

Ｓ１０４では、利用者端末２０は、Ｓ１０３で選択された認知機能トレーニングのトレーニング項目のトレーニングを、利用者に行わせる。利用者端末２０は、選択されたトレーニング項目について、認知機能トレーニングを行わせるために、表示部２５への文字や図等の表示や出力部２７のスピーカから音声等の出力により、出題や操作の指示を行う。利用者端末２０は、操作部２６等により、出題に対する回答や指示に対する入力などを受け付ける。トレーニング項目についての回答や入力などにより、利用者は、所定の脳機能を向上させることができる。この間、利用者端末２０は、頭部装着装置１０のセンサ１１５、１２５を介して検出される情報により、利用者の心拍数、脳血流変化量を取得する。１つの認知機能トレーニングは、例えば、６０秒間から９０秒間である。利用者端末２０は、認知機能トレーニングを行わせている際に、利用者の心拍数や脳血流変化量を表示部２５に表示してもよい。利用者は、自身の心拍数や脳血流変化量を認識しながら、認知機能トレーニングを行うことができる。利用者は、例えば、自身の心拍数や脳血流変化量に基づいて、認知機能トレーニングの際の、脳への負荷を調整することができる。特に、脳血流変化量は脳への負荷が妥当かを判別する指標となるので、リアルタイムにトレーニング負荷を調整するための補助となる。

Ｓ１０５では、利用者端末２０は、１種類の認知機能トレーニングが終了すると、利用者が安静状態になることを促す表示をする。ここでの安静状態になることを促す表示は、Ｓ１０２の表示と同様であってもよい。利用者端末２０は、頭部装着装置１０のセンサ１１５、１２５を介して検出される情報により、利用者の心拍数を取得する。安静状態になることを促す表示には、心拍数に基づく表示も含まれ得る。利用者端末２０は、利用者が安静状態になったと判断すると、処理をＳ１０６に進める。Ｓ１０５の処理の例については、後に説明する。

Ｓ１０６では、利用者端末２０は、脳機能のすべての種類（ここでは３種類）の認知機能トレーニングを行ったか否かを判定する。すべての種類の認知機能トレーニングを行なった場合（Ｓ１０６；ＹＥＳ）、処理がＳ１０７に進む。まだ、すべての種類の認知機能トレーニングを行なっていない場合（Ｓ１０６；ＮＯ）、処理がＳ１０３に戻る。

Ｓ１０７では、利用者端末２０は、利用者に、認知機能トレーニングを継続するかを選択させる。利用者は、希望に応じて、継続して認知機能トレーニングを行うことができる。利用者端末２０は、表示部２５に、認知機能トレーニングを継続するか否かの入力を促す表示を行う。利用者は、操作部２６により、認知機能トレーニングを継続するか否かを入力する。認知機能トレーニングを継続する旨の入力がされた場合（Ｓ１０７；ＹＥＳ）、処理がＳ１０８に進む。認知機能トレーニングを継続しない旨の入力がされた場合（Ｓ１０７；ＮＯ）、処理がＳ１１１に進む。

Ｓ１０８では、利用者端末２０は、利用者に、行うことを希望する認知機能トレーニングの種類を１つ選択させる。利用者端末２０は、表示部２５に、すべての認知機能トレーニングの種類の名称を表示して、利用者に１つ選択させる。このとき、利用者端末２０は、既に利用者によって行われた認知機能トレーニングの種類の名称であっても表示する。利用者に所望の全種類の脳機能の認知機能トレーニングをさせるためである。利用者は、例えば、特定の脳機能の認知機能トレーニングを集中して行うことができる。また、ここで、利用者端末２０は、Ｓ１０４やＳ１０９で直前に行った認知機能トレーニングを選択できないようにしてもよい。利用者に、同じ認知機能トレーニング、または、同様の認知機能のカテゴリーに属するトレーニングを連続して行わせないようにするためである。同じ認知機能トレーニングを連続して行うと脳が疲労しやすくなるおそれがあるため、これにより、脳の疲労を避けることができる。

Ｓ１０９では、利用者端末２０は、Ｓ１０８で選択された認知機能トレーニングのトレーニング項目のトレーニングを、利用者に行わせる。Ｓ１０９の処理は、Ｓ１０４と同様である。

Ｓ１１０では、利用者端末２０は、１種類の認知機能トレーニングが終了すると、利用者が安静状態になることを促す表示をする。利用者端末２０は、利用者が安静状態になったと判断すると、処理をＳ１０７に戻す。Ｓ１１０の処理は、Ｓ１０５と同様である。

Ｓ１１１では、利用者端末２０は、表示部２５に、認知機能トレーニングの結果を表示する。利用者端末２０は、トレーニング中に検出した心拍数、脳血流変化量、操作部２６に対する入力内容、安静状態の心拍数等に基づいて、認知機能トレーニングの結果を算出し、当該結果をトレーニング項目ごとに表示する。認知機能トレーニングの結果は、例えば、所定の計算式によるスコアとして算出される。利用者端末２０は、過去の認知機能トレーニング結果とともに、今回の認知機能トレーニング結果を表示してもよい。また、利用者端末２０は、全利用者の平均値等とともに、利用者の認知機能トレーニングの結果を表示してもよい。利用者端末２０は、安静状態の心拍数の過去から現在までの変化をグラ
フ等で表示し、利用者の心身の状態を確認するための手段として提供してもよい。

Ｓ１１１の処理（トレーニング結果の表示）は、すべての種類の認知機能トレーニングが行われた段階（Ｓ１０６とＳ１０７との間）でも、実行されてもよい。このとき、利用者は、表示部２５に表示される認知機能トレーニングの結果に基づいて、認知機能トレーニングを継続するか否かを判断することができる。

上記の動作フローの途中において、利用者による利用者端末２０の操作により、認知機能トレーニング等を中止できるようにしてもよい。利用者端末２０において、認知機能トレーニング等を中止する操作がされた場合には、利用者端末２０は、Ｓ１１１の処理を実行し、表示部２５に、認知機能トレーニングの結果を表示する。

〔Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理の例〕
ここでは、Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理の詳細な例として３つの例を説明する。Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理として、どの処理の例が採用されてもよい。これらの処理の例は、単独で使用されても、組み合わされて使用されてもよい。これらの処理の例により、利用者端末２０は、利用者を安静状態に促し、安静状態になったか否かを判断し、条件を満たして安静状態になった場合に、次の処理に進む。

（Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理の例１）
図６は、Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理の詳細の動作フローの例１を示す図である。図６の動作フローは、Ｓ１０４またはＳ１０９で、選択された認知機能トレーニングが終了した場合に開始される。

Ｓ２０１では、利用者端末２０は、表示部２５に利用者が安静状態になることを促す表示をする。当該表示は、安静状態になることを促す文字列や図形などである。また、利用者端末２０は、頭部装着装置１０のセンサ１１５、１２５を介して検出される情報により、利用者の心拍数を取得している。当該表示には、取得された利用者の心拍数が含まれてもよい。利用者端末２０は、認知機能トレーニング終了時よりも心拍数が安静状態に近づいている場合に、安静状態に近づいていることを示す表示や音響、音声を、表示部２５や出力部２７のスピーカ等により行ってもよい。利用者端末２０は、表示部２５に心拍数の目標値を表示してもよい。これにより、利用者は心拍数の目標値を容易に認識することができる。

表示部２５に表示される安静になることを促す表示が、図５のような地平線と地平線の上に存在する太陽の表示である場合において、利用者端末２０は、取得した心拍数が安静状態に近づくほど太陽が地平線に近づくように表示し、安静状態になったときに太陽が地平線に沈むように表示する。太陽が地平線に沈んだ後（即ち、安静状態になったとき）は、全体を暗くして星空を表示するようにしてもよい。これにより、利用者端末２０の利用者は、利用者端末２０の表示部２５を見ることで、安静状態になるように自身の身体を制御することが容易になる。また、利用者端末２０の利用者は、表示部２５に表示される表示により、安静状態に近づいていること、安静状態になったこと等を容易に認識することができる。

Ｓ２０２では、利用者端末２０は、利用者が安静状態になったか否かを判断する。ここでは、安静状態になったか否かは、センサ１１５、１２５を使用して検出される利用者の心拍数がＳ１０２で定義された安静状態の心拍数の所定倍（１倍以上、例えば、１．２倍）以下になったか否かである。当該心拍数の所定倍は、心拍数の目標値の一例である。心拍数の所定倍以下は、バイタルデータの計測値の所定範囲内の一例である。ここでは、Ｓ１０２で定義された安静状態の心拍数に近づくことで、安静状態になったと判断する。安
静状態になった場合（Ｓ２０２；ＹＥＳ）、図６の動作フローの処理が終了する。安静状態になっていない場合（Ｓ２０２；ＮＯ）、Ｓ２０１に戻る。また、心拍数の代わりに脳血流変化量が使用される場合には、例えば、安静状態の脳血流変化量に所定値を加算した値以下になったか否かを、安静状態になったか否かの判断基準とする。

（Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理の例２）
図７は、Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理の詳細の動作フローの例２を示す図である。図７の動作フローは、Ｓ１０４またはＳ１０９で、選択された認知機能トレーニングが終了した場合に開始される。

Ｓ３０１は、Ｓ２０１と同様である。

Ｓ３０２では、利用者端末２０は、利用者が安静状態になったか否かを判断する。ここでは、安静状態になったか否かは、センサ１１５、１２５を使用して検出される利用者の心拍数がＳ１０４またはＳ１０９での認知機能トレーニング中に検出された利用者の心拍数の平均値（または最大値）の所定倍（１倍未満、例えば、０．７倍）以下であるか否かである。心拍数の平均値（または最大値）の所定倍以下は、バイタルデータの計測値の所定範囲内の一例である。当該心拍数の平均値（または最大値）の所定倍は、心拍数の目標値の一例である。トレーニング中の大きい心拍数からある程度小さい心拍数になったとき、安静状態になったとする。安静状態になった場合（Ｓ３０２；ＹＥＳ）、図７の動作フローの処理が終了する。安静状態になっていない場合（Ｓ３０２；ＮＯ）、Ｓ３０１に戻る。また、心拍数の代わりに脳血流変化量が使用される場合には、例えば、トレーニング中の脳血流変化量に平均値（または最大値）に所定値を減算した値以下になったか否かを、安静状態になったか否かの判断基準とする。

また、安静状態になったか否かは、センサ１１５、１２５を使用して検出される利用者の心拍数（または脳血流変化量）がＳ１０４またはＳ１０９での認知機能トレーニングの終了時に検出された心拍数（または脳血流変化量）Ａと、現在の心拍数（または脳血流変化量）Ｂとを用いて判断してもよい。具体的には、例えば、｜Ａ−Ｂ｜／Ｂが所定の閾値Ｃを超えた場合に、安静状態になったと判断する。

（Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理の例３）
図８は、Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理の詳細の動作フローの例２を示す図である。図８の動作フローは、Ｓ１０４またはＳ１０９で、選択された認知機能トレーニングが終了した場合に開始される。

Ｓ４０１は、Ｓ２０１と同様である。

Ｓ４０２では、利用者端末２０は、利用者が安静状態になったか否かを判断する。ここでは、安静状態になったか否かは、Ｓ１０４またはＳ１０９で、選択された認知機能トレーニングが終了してから所定時間（例えば、６０秒）経過したか否かである。認知機能トレーニング終了から所定時間経過した場合に、安静状態になったとする。安静状態になった場合（Ｓ４０２；ＹＥＳ）、図８の動作フローの処理が終了する。安静状態になっていない場合（Ｓ４０２；ＮＯ）、Ｓ４０１の処理に戻る。

〔変形例〕
ここで説明する変形例は、上記の実施形態との共通点を有する。ここでは、主として相違点について説明し、共通点については、説明を省略する。

（変形例１）
上記の例では、頭部装着装置１０のセンサ１１５、１２５が検出する情報に基づいて心拍数が測定された。変形例１では、頭部装着装置１０とは別の装置として、利用者の心拍数（または、脈拍数）を測定するセンサを有する測定装置が利用者に装着される。このとき、当該測定装置は、利用者端末２０に通信可能に接続される。さらに、当該測定装置は、利用者端末２０からの命令により、利用者の心拍数等を測定し、測定結果を利用者端末２０に送信する。心拍数を測定する測定装置の代わりに、眼球の動き、呼吸、体動等のバイタルデータを測定する装置が使用されて、心拍数の代わりにこれらのバイタルデータが用いられてもよい。心拍数もバイタルデータの一例である。

（変形例２）
図９は、認知機能トレーニングシステムの変形例を示す図である。図９のように、認知機能トレーニングシステム２は、頭部装着装置１０−１、１０−２、１０−３と、利用者端末２０−１、２０−２、２０−３と、サーバ３０とを有する。ここで、頭部装着装置１０−１、１０−２、１０−３は、図１の頭部装着装置１０と同様である。また、利用者端末２０−１、２０−２、２０−３は、図１の利用者端末２０と同様である。頭部装着装置、利用者端末の数は、それぞれ、３台に限定されるものではない。頭部装着装置１０−１等は、それぞれ、別個の利用者に装着され、利用者端末２０−１等は、それぞれ、頭部装着装置１０−１等を装着した利用者によって使用される。サーバ３０は、複数の利用者端末、複数の頭部装着装置を制御して、複数の利用者について同時に認知機能トレーニングを行わせて、心拍数、脳血流変化量等を取得することができる。

図１０は、サーバの構成例を示す図である。サーバ３０は、ネットワークＮ２に接続される。サーバ３０は、一般的な情報処理装置である。情報処理装置は、演算及び制御を行うＣＰＵ、演算等で使用されるデータ等を格納するメモリ及び記憶部、利用者等からの情報の入力を受け付ける入力部、画像や音声等により情報を出力する出力部、他の装置等と情報の送受信を行う通信部等を有する。サーバ３０は、ＰＣ、ワークステーション（ＷＳ、Work Station）のような専用または汎用のコンピュータ、あるいは、コンピュータを搭載した電子機器を使用して実現可能である。

サーバ３０は、ＣＰＵ３１と、メモリ３２と、公衆回線通信部３４と、表示部３５と、操作部３６と、出力部３７を有する。ＣＰＵ３１は、メモリ３２に実行可能に展開されたコンピュータプログラムにより、サーバ３０としての処理を実行する。サーバ３０としての処理とは、例えば、上記脳の活動状態に関連する様々な情報処理を含むサービスである。このようなコンピュータプログラムを実行するＣＰＵ３１は、算出部の一例である。

メモリ３２は、ＣＰＵ３１で実行されるコンピュータプログラム、あるいは、ＣＰＵ３１が処理するデータを記憶する。メモリ３２は、揮発性メモリと不揮発性メモリを含んでよい。

公衆回線通信部３４は、ネットワークＮ２を介して、ネットワークＮ２上の装置、例えば、利用者端末２０等と通信する。ネットワークＮ２は、公衆回線網であり、例えば、携帯電話網である。また、公衆回線通信部３４は、通信部の一例である。

表示部３５は、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル等であり、ＣＰＵ３１からの出力情報を表示する。操作部３６は、例えば、押しボタン、タッチパネル等であり、利用者の操作を受け付ける。出力部３７は、例えば、振動を出力するバイブレータ、音響あるいは音声を出力するスピーカ等である。

各利用者端末２０とサーバ３０とは、ネットワークＮ２を介さずに直接接続されてもよい。また、サーバ３０と各利用者端末２０とは、ネットワークＮ２を介さずに直接接続さ
れてもよい。

図１の認知機能トレーニングシステム１では、利用者端末２０による制御により、表示部２５に認知機能トレーニングの表示や安静状態を促す表示、心拍数、脳血流変化量の検出等を行っていた。図９の認知機能トレーニングシステム２では、サーバ３０による制御により、利用者端末２０−１等の表示部に同様の表示を行うことにより、利用者に認知機能トレーニングや安静状態に促すこと、心拍数、脳血流変化量の検出等を行う。また、サーバ３０の制御により、利用者端末２０−１等、頭部装着装置１０−１等を介して、利用者の心拍数、脳血流変化量等を取得する。このとき、サーバ３０は、各利用者の認知機能トレーニングの結果をメモリ３２等に格納する。サーバ３０で複数の利用者端末２０を制御することにより、複数の利用者の認知機能トレーニングの結果を集計することが容易になる。サーバ３０は、複数の利用者端末２０、頭部装着装置１０を制御することにより、複数の利用者に同時に認知機能トレーニングをさせるようにしてもよい。各利用者は、固有の識別子によって識別され、各利用者の識別子と各利用者の認知機能トレーニングの結果等とが対応付けられてメモリ３２等に格納される。サーバ３０は、複数の利用者の認知機能トレーニングの結果を集計して、ランキング表示や分布の表示などを生成して利用者端末２０に送信して、利用者端末２０の表示部に表示してもよい。利用者は、自身の認知機能トレーニング結果と、他の利用者の認知機能トレーニング結果等とを比較することができる。

（実施形態の作用、効果）
上記の認知機能トレーニングシステムでは、認知機能トレーニングの合間に、利用者端末の表示部により、利用者を明示的に安静状態に促す（誘導する）ことで、利用者が安静状態になりやすくなる。認知機能トレーニングシステムは、利用者を安静状態に促すことを認知機能トレーニングの間に挟むことで、認知機能トレーニングと安静状態とでメリハリをつけ、利用者の認知機能トレーニングによる疲労感を抑制する。従って、利用者は、長時間の認知機能トレーニングを行うことができる。これにより、利用者は、脳機能を効率的に（短期間で）向上させることができる。認知機能トレーニングシステムでは、利用者は、認知機能トレーニングを行った後、安静状態に促され、安静状態になったことを確認されて、次の認知機能トレーニングを行う。このため、利用者の身体が適切な状態（安静状態）で、後の認知機能トレーニングを開始することができる。安静状態で、認知機能トレーニングを開始することで、より高いトレーニング効果を得ることが期待できる。

認知機能トレーニングシステムは、心拍数などで安静状態を検出すること、安静状態の時間管理を行うことで、次の認知機能トレーニングシステムを開始するタイミング等の制御を正確に行うことができる。

認知機能トレーニングシステムでは、利用者は、複数の種類の脳機能に関する認知機能トレーニングを行うことで、異なる脳機能を鍛えることができる。認知機能トレーニングシステムでは、異なる脳機能を向上させる複数の認知機能トレーニングを行うことで、利用者の飽きを抑制できる。認知機能トレーニングシステムでは、異なる脳機能を向上させる複数の認知機能トレーニングを行うことで、継続的に認知機能トレーニングを行わせることができる。認知機能トレーニングシステムでは、異なる脳機能を向上させる複数の認知機能トレーニングを行うことで、利用者のあらゆる脳機能を向上させることができる。

上記の構成は、可能な限りこれらを組み合わせて実施され得る。

〈コンピュータ読み取り可能な記録媒体〉
コンピュータその他の機械、装置（以下、コンピュータ等）に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる
。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。

ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体内には、ＣＰＵ、メモリ等のコンピュータを構成する要素を設け、そのＣＰＵにプログラムを実行させてもよい。

また、このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ＤＡＴ、８mmテープ、メモリカード等がある。

また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスクやＲＯＭ等がある。

１ ：認知機能トレーニングシステム
１０ ：頭部装着装置
１１ ：制御部
１１５ ：センサ
１２５ ：センサ
１３ ：無線通信部
２０ ：利用者端末
２１ ：ＣＰＵ
２２ ：メモリ
２３ ：無線通信部
２４ ：公衆回線通信部
２５ ：表示部
２６ ：操作部
２７ ：出力部
２８ ：撮像部
２９ ：測位部
２Ａ ：物理センサ部
３０ ：サーバ
３１ ：ＣＰＵ
３２ ：メモリ
３４ ：公衆回線通信部
３５ ：表示部
３６ ：操作部
３７ ：出力部

Claims (9)

1. 表示部、操作部を備えるコンピュータが、
   前記表示部に、利用者に前記利用者の脳機能を向上させる所定の認知機能トレーニングを行わせる表示をさせ、
   前記操作部に、前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付けさせ、
   前記認知機能トレーニングの終了後、前記表示部に、前記利用者に安静状態にすることを促す表示をさせ、
   前記安静状態になったと判断した場合、さらに、前記表示部に、前記利用者に前記認知機能トレーニングを行わせる表示をさせ、前記操作部に、前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付けさせる、
   ことを実行する認知機能トレーニング方法。
2. 前記コンピュータが、
   所定のバイタルデータを計測する計測装置を装着された前記利用者の前記バイタルデータの計測値を前記計測装置から取得することを実行し、
   前記利用者に安静状態にすることを促す表示は、前記計測値に基づく表示を含む表示であり、
   前記安静状態になったと判断する場合は、前記計測値が所定範囲内になることである、請求項１に記載の認知機能トレーニング方法。
3. 前記バイタルデータは、心拍数である、請求項２に記載の認知機能トレーニング方法。
4. 前記バイタルデータは、脳血流変化量である、請求項２に記載の認知機能トレーニング方法。
5. 前記コンピュータが、
   前記表示部に、前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際に、前記計測装置で計測された前記脳血流変化量の前記計測値を表示させる、
   請求項４に記載の認知機能トレーニング方法。
6. 前記安静状態になったと判断する場合は、前記認知機能トレーニングの終了後、所定時間経過することである、
   請求項１に記載の認知機能トレーニング方法。
7. 表示部、操作部を備えるコンピュータが、
   前記表示部に、利用者に前記利用者の脳機能を向上させる所定の認知機能トレーニングを行わせる表示をさせ、
   前記操作部に、前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付けさせ、
   前記認知機能トレーニングの終了後、前記表示部に、前記利用者に安静状態にすることを促す表示をさせ、
   前記安静状態になったと判断した場合、さらに、前記表示部に、前記利用者に前記認知機能トレーニングを行わせる表示をさせ、前記操作部に、前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付けさせる、
   ことを実行するための認知機能トレーニングプログラム。
8. 利用者に前記利用者の脳機能を向上させる所定の認知機能トレーニングを行わせる表示をする表示部と、
   前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付ける操作部と、
   前記表示部に、前記認知機能トレーニングの終了後、前記利用者に安静状態にすることを促す表示をさせ、前記安静状態になったと判断した場合、さらに、前記表示部に、前記利用者に前記認知機能トレーニングを行わせる表示をさせ、前記操作部に、前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付けさせる制御部とを
   備える情報処理装置。
9. 情報処理装置と、前記情報処理装置に接続される計測装置とを含む認知機能トレーニングシステムであって、
   前記計測装置は、
   利用者に装着され、前記利用者の所定のバイタルデータを計測する計測部を有し、
   前記情報処理装置は、
   前記利用者の前記バイタルデータの計測値を前記計測装置から取得する制御部と、
   前記利用者に前記利用者の脳機能を向上させる所定の認知機能トレーニングを行わせる表示をする表示部と、
   前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付ける操作部と、を備え、
   前記制御部は、前記認知機能トレーニングの終了後、前記表示部に、前記利用者に安静状態にすることを促す表示をさせ、前記安静状態になったと判断した場合、さらに、前記表示部に、前記利用者に前記認知機能トレーニングを行わせる表示をさせ、前記操作部に、前記利用者が前記認知機能トレーニングを行っている際の前記利用者による操作を受け付けさせ、
   前記利用者に安静状態にすることを促す表示は、前記計測値に基づく表示を含む表示であり、
   前記安静状態になったと判断する場合は、前記計測値が所定範囲内になることである、認知機能トレーニングシステム。

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