JP2702607B2 - 脳波の神経フィードバック装置および方法 - Google Patents

脳波の神経フィードバック装置および方法

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Description

【発明の詳細な説明】 関連出願の相互参照 この出願は、1992年２月５日に提出された出願番号第
07/831,182号に係る「タンセイ法および訓練システム：
認識状態の追跡と訓練および大脳機能不全の特徴を持っ
た障害の緩解のための脳波神経フィードバック装置、手
順ならびに方法」（THE TANSEY TECHNIQUE AND TRAININ
G SYSTEM:ELECTROENCEPHALIC NEUROFEEDBACK APPARATU
S,PROCEDURE AND METHOD FOR THE TRACKING AND TRAINI
NG OF COGNITIVE STATES AND THE REMISSION OF DISORD
ERS CHARACTERIZED BY CEREBRAL DYSFUNCTION）と題さ
れた米国特許出願の一部継続出願である、1992年９月３
日に提出された出願番号第07/940,190号に係る「認識状
態の訓練と追跡のための脳波神経フィードバック装置お
よび方法」（ELECTROENCEPHALIC NEUROFEEDBACK APPARA
TUS AND METHODS FOR TRAINING AND TRACKING OF COGNI
TIVE STATES）と題された米国特許出願の継続出願であ
る。
発明の背景 1.発明の利用分野 本発明は、脳波データを監視し分析し利用する装置お
よび方法に関する。
2.関連技術の説明 ヒトの脳は機能的に相互接続されたシナプス経路およ
び神経活性化基質として見ることができる。これらの経
路および基質は機能的に反応し使うにつれてさらに発達
するようになっている。これはすべての高次の学習の基
礎である。いかなる時点においても、脳は神経放電パタ
ーンに関係のある多くの事象、仕事、および状態を放射
している。神経放電パターンは脳波サインとして定義で
きる。脳波サインは人の認識状態、学習、知的な能力や
障害と関係づけることができる。
今までかなりの研究が脳波（EEG）信号として知られ
ている脳波信号の生物学的フィードバックに向けられて
きた。ある従来の神経生理学的研究は、行動と、感覚運
動皮質律動EEG活動に関係のある12−15Hzの周波数帯と
の間の機能的関係を立証した。ステルマン エム．ビ
ー．（Sterman M.B.）、ロプレスティ アール．ダブリ
ュ．（Lopresti R.W.）、およびフェアチャイルド エ
ム．ディ．（Fairchild M.D.）（1969年）。ネコにおけ
るモノメチルヒドラジン毒性の脳波および行動に関する
研究（Electroencephalographic and behavioral studi
es of monomethylhdrazine toxicity in the cat）。テ
クニカル・レポート・エイエムアールエル−ティーアー
ル−69 ３（Technical Report AMRL−TR−69 3）、ラ
イト−パターソン空軍基地（Wright−Patterson Air Fo
rce Base）、オハイオ州、エア・システムズ・コマンド
（Air Systems Command）。ネコが筋肉の鎮静を維持
し、正確、複雑、かつ調和した一連の運動を爆発的に行
い、鎮静状態に戻る能力が、14サイクル脳波を監視する
ことによって研究された。脳波が筋肉の緊張やけいれん
の抑制の直接の原因であることがわかった。また、ネコ
を訓練して筋肉の緊張やけいれんの抑制に関係のある特
定の脳波パターンの強さを増加させうることも証明され
た。その後、けいれんを誘発する薬物をネコに投与した
ときに、訓練されて脳波が増強されたネコはその薬物に
抵抗力があった。
従来のEEGバイオフィードバック訓練では病的な脳活
性化不全を矯正するために12−15HzのSMR脳波周波数帯
を使用していた。特に次に示す障害がバイオフィードバ
ック訓練を使って治療されてきた。てんかん（例えば、
エム．ビー．ステルマン（M.B.Sterman）による1973年
の「感覚運動EEGバイオフィードバック訓練の神経生理
学的および臨床的研究・てんかんへの効果」（Neurophy
siologic and Clinical Studies of Sensorimotor EEG
Biofeedback Training:Some Effects on Epilepsy）の
研究、エル・バーク（L.Birk）（版）、バイオフィード
バック：行動医学（Biofeedback:Behavioral Medicin
e）、ニューヨーク：グルーン・アンド・ストラットン
（Grune and Stratton））、ジル・ド・ラ・ツレット症
候群と筋肉チック（例えば、本発明者による1986年の
「単純および複合チック（ジル・ド・ラ・ツレット症候
群）:EEG感覚運動律動バイオフィードバック訓練」（A
Simple and a Complex Tic（Giles de la Tourette′s
Syndrome）:Their response to EEG Sensorimotor Rhyt
hm Biofeedback Training）、インターナショナル・ジ
ャーナル・オブ・サイコフィジオロジー（Internationa
l Journal of Psychophysiology）、４、91−97（1986
年））、活動過剰（エム・エヌ・シャウゼ（M.N.Shous
e）とジェイ．エフ．ルーバー（J.F.Lubar）により「運
動過剰症の治療におけるEEGリズムとリタリンのオペラ
ント条件付け」（Operant Conditioning of EEG Rhythm
s and Ritalin in the Treatment of Hyperkinesis）と
題された研究、バイオフィードバック・アンド・セルフ
レギュレーション（Biofeedback and Self−Regulatio
n）、４、299−312（1979年）に記載されている）、読
書障害（エム．エイ．タンセン（M.A.Tansey）とブルナ
ー アール．エル．（Bruner R.L.）により「進行性読
書障害を持った10歳の活動過剰症の少年の治療における
EMGとEEGバイオフィードバック訓練」（EMG and EEG Bi
ofeedback Training in the Treatment of a 10−year
old Hyperactive Boy with a Developmental Reading D
isorder）、バイオフィードバック・アンド・セルフレ
ギュレーション（Biofeedback and Self−Regulatio
n）、８、25−37（1983年）に記載されている）、いろ
いろな脳波の振幅の一致パターンの発見に関する学習障
害（ルーバー（Lubar）、ビアンチーニ（Bianchini）、
カルフーン（Calhoun）、ランバート（Lambert）、ブロ
ディー（Brody）、シャブシン（Shabsin）による「学習
障害を持つ子供と持たない子供との間のEEGの相違のス
ペクトル分析」（Spectral Analysis of EEG Differenc
es Between Childen with and without Learning Disab
ilities）と題された研究、ジャーナル・オブ・ラーニ
ング・ディザビリティーズ（Journal of Learning Disa
bilities）、18、403−408（1985年）に記載されてい
る）、学習障害（エム．エイ．タンセイ（M.A.Tansey）
により「脳波サイン−脳の機能的神経解剖学を反映する
指標:EEG感覚運動律動バイドフィードバック訓練の学習
障害の神経学的前駆体への効果に関する続発見」（Brai
nwave signatures−An Index Reflective of the Brai
n′s Functional Neuroanatomy:Further Findings on t
he Effect of EEG Sensorimotor Rhythm Biofeedback T
raining on the Neurologic Precursors of Learning D
isabilities）、インターナショナル・ジャーナル・オ
ブ・サイコフィジオロジー（International Journal of
Psychophysiology）、３、85−89（1985年）に記載さ
れている）。要するに、広くいろいろな障害について、
これらの症状には自分自身の筋肉の随意制御の障害やス
トレス下の過負荷の大脳しきい値の低下が含まれている
が、それらの障害が脳の補助的な感覚運動野を「訓練
（exercise）」することにより治療可能であることがわ
かった。
従来のEEGバイオフィードバックの方法および装置は
脳波の活動をEEGの広い周波数帯の面から参照してい
た。そのようなものとして、従来から脳波活動は次のよ
うに分類されている。デルタ波は０から3.5Hzの周波数
帯にあり、シータ波は４から7Hzの周波数帯にあり、ア
ルファ波は８から13Hzの周波数帯にあり、ベータ波は13
Hzを超える周波数帯にあり、感覚運動律動（SMR）波は1
2から15Hzの周波数帯にある。いくつかの特許がアルフ
ァ、シータ、ベータ、デルタ、およびSMR波の検出振幅
と割合の点からEEGの監視に向けられている。
米国特許第4,928,704号には、人を訓練して人のEEG活
動の随意制御を有益な程度に発達させるバイオフィード
バック方法および装置が記載されている。EEGエネルギ
ーを検出するためEEGセンサーが人の頭の皮質部位に取
り付けられる。EEG電気エネルギーはフィルターにかけ
られてアルファ、シータ、ベータ、およびデルタのあら
かじめ定めた副バンドのみとなる。アルファ、シータ、
ベータ、デルタ、およびSMR波によるEEGバイオフィード
バックに向けられた他の特許は、米国特許第3,855,988
号、第4,140,997号、第4,883,067号、第4,919,143号、
第5,024,235号、および欧州特許第375,106号に含んでい
る。
米国特許第4,746,751号には、多重チャネルEEGデータ
を表示するシステムが記載されている。これを行う場合
には、手順および方法は誘発反応電位の信号の平均化を
必要とする。脳地図上平均された和信号は多くの電極部
位についてモニターされた全エネルギーの平均量の反射
からなっているのでつなぎ合わせることができる。ERP
（早期視細胞電位）の場合、被検者は脳波を引き起こす
一連の刺激を受ける。ERPに向けられた特許の他の例は
米国特許第4,498,080号、第4,926,969号、およびPCT特
許出願第8303745号に含んでいる。
米国特許第4,926,969（′969）号が本発明者に係る親
出願番号第831,182号に引用された。その′969号特許に
は、人に与えた刺激の結果としての誘発反応電位を検出
するための感覚駆動コントローラーが記載されている。
電極で被検者から取られたEEG信号はERPテンプレートを
確定するための平均化と相関の処理手順を高めるため増
幅されフィルターにかけられる。ERPテンプレートは検
出された誘発反応電位と比較され、これら２つの信号間
の類似度が決定される。
従来のEEGバイオフィードバック研究における大きな
不都合は、信号処理エレクトロニクス用のフロントエン
ドとして用いられる従来の帯域フィルターによって生じ
る脳波周波数帯の分解能が悪いことである。別の欠点
は、帯域フィルターは電気エネルギーの増大または高振
幅低速波によって容易に過負荷となることである。電気
エネルギーの増大は筋肉運動に伴い、高振幅低速波活動
は多くの大脳障害に伴う。これらの望まれない、しかし
頻繁に起こる、信号汚染源はアーチファクトと呼ばれ
る。帯域分析は生物学的信号と任意の随伴アーチファク
トを幾千回となく（例えば、50,000回ほど）掛ける差動
前置増幅器に左右される。そのような電気的／機械的信
号精製器がEEG信号の監視の不正確の一因となってい
る。
従来の機械的な帯域フィルタリングの他の不都合は、
特定の能状態を訓練するために任意の不正確な周波数帯
を使用することである。波形の正確な分析はEEGバイオ
フィードバック・プロトコルにとって非常に重要であ
る。従来のシステムのさらに他の欠点は、毎秒１回のサ
ンプリング速度で帯域構成信号をサンプリングしうるマ
ルチプレクサーの信頼性である。例えば、毎秒14サイク
ルの波形である14Hzの信号をモニターする場合、たった
１つの構成要素しか測定されず、したがって波形の14の
構成要素のうち13はサンプリングしそこなう。また、従
来の技術にはデルタ、シータ、アルファ、ベータ、およ
びSMR表現に限定されるという不都合もある。
従来の技術において、０から90Hzまでの連続した波形
を同時に監視するシステムは見当たらない 図面の簡単な説明 図１は本発明に係るシステムの概略図である。
図２は本発明に係るコンピューターシステムの概略図
である。
図３は「手が重たい」状態を表わす本発明の表示の正
面図である。
図４は「手が暖かい」状態を表わす本発明の表示の正
面図である。
図５は「手が重くて暖かい」状態を表わす本発明の表
示の正面図である。
図６は「ハッピー」状態を表わす本発明の表示の正面
図である。
図７は非開放性頭部損傷状態のある外傷後ストレス障
害を表わす表示の正面図である。
発明の概要 簡単に説明すれば、本発明は約０から約90ヘルツの範
囲で生体電気およびバイオフィードバックのデータを監
視し操作するシステムからなる。一般にこのシステムは
１ヘルツ以下の窓で波形を記録し表示することを含んで
いる。
好ましい実施例では、活性電極が人の頭蓋の中心線に
沿って取り付けられる。また、基準電極とアース電極が
人の反対側の耳にそれぞれ配置される。人の生体電気EE
G信号は前記活性電極、基準電極、およびアース電極に
よって検出される。前置増幅器は検出された生体電気信
号を増幅し光学的に分離する。増幅されたデータは信号
処理装置に伝送される。好ましくは、信号処理装置はコ
ンピューターのディジタル信号処理装置である。本発明
の実施に役立つコンピューターがネクスト（NeXT）社に
よりネクスト・ステーション（NeXT Station）として製
造されている。ネクスト・ステーションにおけるネクス
ト（NeXT）はネクスト・コンピューター・インコーポレ
イテッド（NeXT Computer,Inc）の登録商標である。
信号処理装置は増幅された生体電気信号に高速フーリ
エ変換を施してその生体電気信号の振幅を決定する。バ
イオフィードバック・ソフトウェアによってユーザーは
検出された生体電気信号から関心のある生体電気周波数
帯を監視することができる。１ヘルツ以下の窓が関心の
ある生体電気周波数帯のあたりに選ばれる。例えば、ユ
ーザーが14ヘルツの生体電気周波数帯を監視しようと決
めれば、窓は約13.5ヘルツから約14.5ヘルツとなろう。
関心のある周波数帯に関する生体電気信号の振幅はコン
ピューター・ディスプレイの第１ウインドウに表示しう
る。また、時間についての生体電気信号の振幅の平均値
も前記コンピューター・ディスプレイの第２ウインドウ
に表示しうる。セッションの時間についての関心のある
周波数帯の振幅は監視セッションを再生できるようにコ
ンピューターのメモリーに記憶される。また、０から90
ヘルツの全周波数帯の検出された振幅もコンピューター
・ワークステーションのメモリーに記憶しうる。
バイオフィードバック訓練は、表示された関心のある
周波数帯の振幅を観察し、この観察した表示振幅の変化
に応じて音声上または音楽上のフィードバックをユーザ
ーに提供することによってなされる。
発明の詳細な説明 この説明の中においては、同じ番号を用いて、本発明
を示す別々の図面に係る同じ要素を示すことにする。
図１は本発明に係るEEGバイオフィードバックシステ
ム10の概略図である。好ましい実施例では、３個の電極
によって人12が監視される。活性電極14は人12の頭蓋の
中心線に沿ってできるだけ安楽に取り付けられる。基準
電極16は人12の一方の耳に配置され、アース電極18は人
12のもう一方の耳に配置される。好ましくは基準電極16
とアース電極18は耳クリップで取り付けられる。好まし
くは活性電極14は長さが約6.5cmで幅が約1.3cmの接触面
を有している。当業者にとって明らかなように本発明の
内容があれば他のサイズや形状の電極を使用してもよい
ことはもちろんである。
好ましくは活性電極14は人12の大脳縦裂の上に重なる
ように頭蓋の頂部の中心線に沿って縦に配置される。第
１のバンド15は人12の頭の回りにまゆに平行にかつ額の
中央部を横切って配置される。第２のバンド17は人12の
頭の頂部を横切って配置され第１のバンド15に取り付け
られる。好ましくは第１のバンド15と第２のバンド17は
弾性材料からできている。他に、活性電極16をヘッドホ
ン装置の一部とし、基準電極16およびアース電極18をそ
のヘッドホン装置のイヤホンの中に組み込むこともでき
る。当業者にとって明らかなように電極のタイプや配置
はいろいろ使用可能である。例えば、多数のセンサーを
脳の多くの領に沿って配置してもよい。
活性電極14、基準電極16、およびアース電極18によっ
て検出された生体電気信号20は人12の生EEGデータと定
義できる。生体電気信号20は線21によって前置増幅器22
に供される。生体電気信号20は約０から約90ヘルツの範
囲内にありうる。他の構成では、生体電気信号20は遠く
無線周波送信機によって前置増幅器22に送ることができ
る。無線周波送信機は第１バンド15に取り付ければよ
い。この遠隔伝送の利点は患者12が生体電気信号20の監
視中自由に動けることである。前置増幅器22は生体電気
信号20を増幅し光学的に分離する。好ましくは前置増幅
器22は約10から約100の係数で生体電気信号20を増幅す
る。本発明の実施に役立つ一例がバイオフィードバック
・システムズ（Biofeedback Systems）によりメディカ
ル・プリアンプリファイヤー・モデルPAM−2M（Medical
Pre−Amplifier Model PA−2M）として製造されてい
る。
増幅された信号24は線25によって図２に示されるよう
なコンピューター・ワークステーション26の信号処理装
置100に供される。信号処理装置100は増幅信号24に高速
フーリエ変換（FFT）を施してその信号の振幅を決定す
る。生体電気信号の振幅はマイクロボルトで定義されて
いる。処理された生体電気信号は脳波サインと定義でき
る。本発明の実施に役立つコンピューターがネクスト社
によってネクスト・ステーション・コンピューターとし
て製造されている。ネクスト・ステーションは高速フー
リエ変換を使用するディジタル信号処理装置を内蔵して
いる。FFT計算はコンピューター・ワークステーション
においてリアルタイムで実行されうる。検出された信号
は分析され、検出範囲内の周波数のおのおのの振幅が計
算される。特定の周波数のあたりの約１ヘルツまでの窓
によって関心のある生体電気周波数帯が規定される。コ
ンピューター・ワークステーション26による生体電気信
号12のサンプリングは約毎秒8,000サンプルの速さで実
行される。
コンピューター・ワークステーション26のバイオフィ
ードバック・ソフトウェア102は検出された生体電気信
号20から関心のある周波数帯を選択する。ディスプレイ
駆動装置108はバイオフィードバック・ソフトウェア102
と相互作用してコンピューター・スクリーン28上に関心
のある特定の周波数帯を表示する。好ましくはコンピュ
ーター・スクリーン28は生体電気信号20が継続的に検出
されるため１秒の間隔を置いて更新される。本発明の実
施に役立つバイオフィードバック・ソフトウェアの一例
がイン・シンク・インスティテュート・インコーポレイ
テッド（In Sync Institute Inc.）によりEEG・ブレイ
ンウエイブ・アナリシス・プログラム（EEG Brainwave
Analysis Program）として製造されている。
信号処理装置100で計算された関心のある周波数帯に
ついての振幅値はバイオフィードバック・ソフトウェア
102によってコンピューター・メモリー106に記憶されう
る。振幅値は監視中の脳波の全セッションに対して時間
について記憶されうる。他の構成では、０から90ヘルツ
の範囲で計算されたすべての振幅値をコンピューター・
メモリー106に記憶してもよい。
バイオフィードバック・ソフトウェア102はコンピュ
ーター・ワークステーション26のCD音響システム104と
相互作用する。CD音響システム104は、次の図面を参照
して説明するように、人12の訓練に使用されうる。CD音
響システムはネクスト・ステーションに内蔵されてい
る。
図３はある脳波サインのディスプレイ61を示してい
る。この脳波サインは人の「手が重たい（heavy hand
s）」状態に関する。「手が重たい」状態に達するため
人12に頼んで手が重たいと感じるよう神経を集中しても
らう。5Hz、7Hz、10Hz、12Hz、14Hz、16Hz、および20Hz
の周波数帯が関心のある周波数帯に選ばれている。バイ
オフィードバック・ソフトウェア102による患者12の監
視はユーザーがスタート・モニタリング・ウインドウ78
上でマウスをクリックすることによって開始され、患者
12の監視はユーザーがディスプレイ61のストップ・モニ
タリング・ウインドウ80上でマウスをクリックすること
によって停止される。おのおの検出された周波数帯のま
わりの１ヘルツ窓に対する振幅は、上記したように、FE
Tによって計算されている。ディスプレイ61では、5Hz、
7Hz、10Hz、12Hz、14Hz、16Hz、20Hz、および28Hzの周
波数帯がウインドウ30a−ｂ、32a−ｂ、34a−ｂ、36a−
ｂ、38a−ｂ、40a−ｂ、42a−ｂ、および44a−ｂにそれ
ぞれ表示される。周波数帯のおのおおの振幅は第１部分
ウインドウ30a、32a、34a、36a、38a、40a、42a、およ
び44aに表示され、その振幅の棒グラフが第２ウインド
ウ30b、32b、34b、36b、38b、40b、42b、および44bに表
示される。おのおのの周波数帯に対する平均振幅値はウ
ィンドウ46a−ｂ、48a−ｂ、50a−ｂ、52a−ｂ、54a−
ｂ、56a−ｂ、58a−ｂ、および60a−ｂに表示される。
ウインドウ62a−ｂ、64a−ｂ、68a−ｂ、70a−ｂ、72a
−ｂ、74a−ｂ、および76a−ｂは脳波サインの平均振幅
を示す。ディスプレイ61は「手が重たい」状態によって
14Hzの周波数帯の値がその他の表示された周波数帯より
もふえることを示している。
ディスプレイ63は、図４に示されているように、患者
12の「手が暖かい」（warm hands）」状態に関する脳波
サインを示している。ディスプレイ63は「手が暖かい」
状態が28Hzの周波数帯に対する値の増加をもたらすこと
を示している。図５に示すディスプレイ65は、患者12の
「手が重くて暖かい（heavy warm hands）」状態に関す
る脳波サインを示している。この状態では、人12に頼ん
で手が重くて暖かいと感じるよう神経を集中してもら
う。ディスプレイ63は14Hzと28Hzの周波数帯の値の増加
を示している。
ディスプレイ67は、図６に示されているように、「ハ
ッピー（happy）」状態の脳波サインを示している。
「ハッピー」状態は3Hz、7Hz、および16Hzの周波数帯の
値がふえることを示している。
脳波サインのディスプレイ61、63、65、および67か
ら、「手が重たい」状態に対する筋系の監視によって14
Hzの周波数帯が増加し、「手が暖かい」状態に対する脈
管系の監視によって28Hzの窓が増加し、「ハッピー」状
態に対する情動系の監視によって7Hz、10Hz、および16H
zの周波数帯が増加している。ディスプレイ61、63、6
5、67、および69には２つの波長の比を入れることがで
きる。例えば、「7/14」の比がウインドウ45に表示され
ている。１より小さい比は14Hzの周波数帯の値が7Hzの
周波数帯の値よりも大きいことを示している。
図７は外傷性ストレス障害を持った人の脳波サインの
ディスプレイ69である。低い値が７、10、および12Hzの
周波数帯に関するウインドウ32、34、36にそれぞれ表示
されている。低い値はストレス障害の人の脳の減退を示
している。高い値が3Hzの周波数帯のウインドウ35に示
されている。ディスプレイ61、63、65、67、および69は
システム10による人の実際のモニタリングの表示であ
る。
人12に対するEEGバイオフィードバックシステム10に
よる訓練は、トレーナーが脳波サインを監視し観察した
脳波サインに関係してクライアントに言葉によるフィー
ドバックを与えることによってなされうる。例えば、患
者に認識状態について考えるように頼んだ後、その結果
生じる脳波サインを例えばディスプレイ61に示されてい
るように表示する。もし患者12が所望の認識状態（つま
り、今晩のディナーパーティーについての空想または思
考）からはぐれると、１以上の周波数帯のエネルギーが
高まり、表示される脳波サインが変わる。この時、トレ
ーナーは言葉によって患者12を案内し所望の脳波サイン
に戻すことができる。
人12を訓練するためにCD音響システム104を使うこと
もできる。検出された周波数帯を選び、音響システム10
4からの音によって強化することができる。例えば、
「手が重たい」状態について14Hzの周波数帯をバイオフ
ィードバック・ソフトウェア102によって選び、音響シ
ステム104によって監視することができる。楽譜は患者1
2が監視されると演奏を始める。音楽の音量は14Hzの周
波数帯の増大が検出されると大きくなる。音楽の音量が
小さくなれば「手が重たい」状態への集中力が弱まって
いるので患者12を変える。別の患者12が「手が重たい」
状態へ精神を集中させると音楽の音量が増大する。監視
する所望の周波数帯のおのおのに対し別々の楽譜を使う
ことができる。
本発明には生体電気信号を連続スペクトルで約０から
約90Hzの範囲で監視できるという利点がある。関心のあ
る周波数帯のあたりの１ヘルツまでの窓に対応する脳波
サインをコンピューター・ディスプレイ上に表示して監
視される人の認識状態を容易にかつ正確にモニターする
ことができる。表示された脳波サインに関係する言葉ま
たは音楽によるフィードバックによって人を迅速に訓練
することができる。
以上、好適な実施例を参照して本発明を説明してきた
が、その説明の意図は限定するためではない。当業者に
明らかなように、本発明の思想および範囲を逸脱しない
限り変更しうることはもちろんである。

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】人の認識状態の脳波サインを監視する装置
    において、 前記人から生体電気信号を検出する検出手段と、前記生
    体電気信号は約０から約90ヘルツの第１範囲内にあり、
    前記生体電気信号は前記第１範囲の中に一連の周波数帯
    を含み、前記周波数帯にはおのおの１ヘルツ未満の第２
    範囲があり、 前記検出された生体電気信号を増幅する増幅手段と、 前記増幅された生体電気信号を処理するディジタル信号
    処理手段と、前記信号処理手段は前記増幅された生体電
    気信号に高速フーリエ変換を施して前記一連の周波数帯
    におけるおのおのの前記周波数帯の振幅をそれぞれ決定
    する機能を含み、 前記一連の周波数帯の中から関心のある複数の被選択周
    波数帯を選択する選択手段と、 前記選択された関心のある周波数帯の前記それぞれの振
    幅をコンピューター・ディスプレイのそれぞれのウイン
    ドウに表示する表示手段とを有し、 前記人の前記認識状態の前記脳波サインが前記選択され
    た関心のある周波数帯の前記それぞれの振幅として表示
    されることを特徴とする。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲１の装置において、さらに
    前記脳波サインを記憶する記憶手段を前記コンピュータ
    ーの中に有することを特徴とする。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲２の装置において、前記脳
    波サインはリアルタイムで表示されることを特徴とす
    る。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲３の装置において、前記生
    体電気信号は毎秒8,000回の速さで検出されることを特
    徴とする。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲４の装置において、検出さ
    れた生体電気信号は約100の係数で増幅されることを特
    徴とする。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲５の装置において、さらに
    前記検出された脳波サインに応じて音の大きさを増大さ
    せる音響手段を有することを特徴とする。
  7. 【請求項７】人の認識４状態の脳波サインを監視する方
    法において、 前記人から生体電気信号を検出するステップと、前記生
    体電気信号は約０から約90ヘルツの第１範囲内にあり、
    前記生体電気信号は前記第１範囲の中に一連の周波数帯
    を含み、前記周波数帯にはおのおの１へルツ未満の第２
    範囲があり、 前記検出された生体電気信号を増幅するステップと、 前記増幅された生体電気信号を処理するステップと、前
    記処理ステップはディジタルコンピューターにおいて前
    記増幅された生体電気信号に高速フーリエ変換を施して
    前記一連の周波数帯におけるおのおのの前記周波数帯の
    振幅をそれぞれ決定する機能を含み、 前記一連の周波数帯の中から関心のある複数の被選択周
    波数帯を選択するステップと、 前記選択された関心のある周波数帯の前記それぞれの振
    幅をコンピューター・ディスプレイのそれぞれのウイン
    ドウに表示するステップとを有し、 前記人の前記認識状態の前記脳波サインが前記選択され
    た関心のある周波数帯の前記それぞれの振幅として表示
    されることを特徴とする。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲７の方法において、さらに
    前記脳波サインをコンピューター記憶手段の中に記憶す
    るステップを有することを特徴とする。
  9. 【請求項９】特許請求の範囲８の方法において、前記脳
    波サインは前記人の脈管系を監視することを特徴とす
    る。
  10. 【請求項１０】特許請求の範囲８の方法において、前記
    脳波サインは前記人の情動系を監視することを特徴とす
    る。
  11. 【請求項１１】特許請求の範囲10の方法において、前記
    脳波サインは前記人の脈管系および情動系を監視するこ
    とを特徴とする。
  12. 【請求項１２】特許請求の範囲11の方法において、前記
    脳波サインは前記患者のストレス障害を監視することを
    特徴とする。
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