JP2814419B2

JP2814419B2 - Ｆｍθ誘導装置

Info

Publication number: JP2814419B2
Application number: JP5252124A
Authority: JP
Inventors: 和三政木; 修松田
Original assignee: 林原健
Priority date: 1993-09-16
Filing date: 1993-09-16
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JPH0780070A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ヒトの聴覚を刺激し
て特定の脳波を誘導する装置に関するものであり、詳細
には、ヒトの聴覚を変調波により刺激することにより、
Ｆｍθを誘導する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大脳皮質や頭皮上の相違する２点間に観
察される電位差は「脳波」と呼ばれ、心身の状態に対応
する独特の波形、律動を有している。脳波は、律動の周
期に依って、通常、α波、β波、θ波及びδ波の４波に
分類される。このうち、周期８乃至１３ヘルツのα波
は、心身が弛緩するにつれて、強く、広範囲に連続して
出現するようになる。周期１８乃至３０ヘルツのβ波
は、逆に、心身が緊張するにつれ、強く、広範囲に出現
するようになる。周期４乃至８ヘルツのθ波と周期４ヘ
ルツ未満のδ波は入睡眠に関連する脳波であり、入眠時
にはθ波が強く現われ、睡眠が深くなるにつれてδ波が
優勢になると言われている。イノウエ等、『ジ・イー・
イー・ジー・オブ・メンタル・アクティビティーズ』、
第１３６〜１４８頁（１９８８年）に見られるように、
θ波のうちでも、成人の前頭正中部付近に観察される６
乃至７ヘルツの優勢なθ律動は「Ｆｍθ」と呼ばれ、精
神作業に深く関与すると言われている。精神作業してい
るヒトの脳波を分析すると、作業者の前頭正中部付近に
Ｆｍθが出現しているのが観察され、その強度と分布
は、作業者の注意力や集中力が高まれば高まるほど、強
く、広範囲に出現するようになる。

【０００３】このように、Ｆｍθが注意・集中力と密接
な関係を有していることから、何等かの方法で人為的に
Ｆｍθを誘導できれば、作業者の注意力や集中力を向上
でき、作業の効率や精度を改善できると期待される。し
かしながら、これまで、人為的にＦｍθを誘導し得る装
置や方法は全く知られていなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】斯かる状況に鑑み、こ
の発明の目的は、人為的にＦｍθを誘導する装置を提供
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者が、斯かる課題
を達成し得る手段について鋭意研究したところ、可聴域
の低周波に、周波数約２０ヘルツ以下の超低周波が重畳
してなる変調波により聴覚を通じてヒトを刺激すると、
Ｆｍθがより強く、広範囲に出現することを見出した。
この発明は、斯かる新規な知見に基づくものであり、可
聴域の低周波に周波数約２０ヘルツ以下の超低周波が重
畳してなる変調波発生回路と、その変調波発生回路の出
力端に接続され、前記変調波を可聴刺激に変換する電気
音響変換器とを含んでなるＦｍθ誘導装置の構造を要旨
とするものである。

【０００６】

【発明の作用】この発明においては、変調波発生回路が
発生する可聴域の低周波に、周波数約２０ヘルツ以下の
超低周波が重畳してなる変調波は、電気音響変換器によ
り可聴刺激に変換される。この発明による変調波は、聴
覚を通じてヒトを刺激すると、その脳波におけるＦｍθ
の出現を促す。殊に、超低周波の周波数が約２乃至１０
ヘルツの範囲にあるときには、Ｆｍθのみならず、α波
の出現をも促す。

【０００７】以下、実施例、実験例などによりこの発明
を詳細に説明するに、この発明でいう変調波とは、可聴
域の低周波に、周波数約２０ヘルツ以下の超低周波が重
畳してなるものである。斯かる低周波としては、通常、
超低周波の周波数を越え、約２０，０００ヘルツを越え
ない周波数の適宜波形の連続波やパルス波が使われる。
本発明者が健常者を対象に種々試験したところ、低周波
の周波数が約６，０００ヘルツを越えると、被検者の一
部が聴き取り難さや軽微な不快感を訴えることがあっ
た。実際には、超低周波の周波数や電気音響変換器の周
波数特性などを勘案すると、通常、約５０乃至３，００
０ヘルツ、望ましくは、約１００乃至５００ヘルツ、さ
らに望ましくは、約１２０乃至２００ヘルツに設定する
のがよい。波形についても同様に種々試験したところ、
正弦波のような連続波や、例えば、鋸状波、方形波、三
角波、矩形波などのパルス波であって、パルスの持続時
間が比較的長いものが好適であった。一方、超低周波に
は、周波数約２０ヘルツ以下、通常、約２乃至１０ヘル
ツの連続波若しくはパルス波が望ましく、また、その波
形は、低周波の場合と同様、正弦波のような連続波や、
持続時間の比較的長いパルス波が好適である。

【０００８】この発明でいう変調波発生回路とは、前記
のとおり、特定の低周波に特定の超低周波が重畳してな
る変調波を発生する電気回路であり、通常、低周波を発
生する第一の発振回路と、超低周波を発生する第二の発
振回路と、それら発振回路の出力端に接続された入力端
を有し、その低周波を超低周波で変調する、例えば、振
幅変調回路、位相変調回路、周波数変調回路又はパルス
変調回路などの変調回路とを含んでなる。発振回路及び
変調回路における回路構成や回路素子については、変調
回路の出力端に現われる変調波が前記要件を満たす限り
において、特に制限を設けないが、通常一般には、トラ
ンジスタ、電界効果トランジスタ及び／又は集積回路を
中心に構成される。変調回路の出力自体が低かったり、
変調回路の出力端と電気音響変換器とがインピーダンス
的に整合しないなどの理由により、変調回路のみでは電
気音響変換器を実質的に付勢し得ない場合には、変調回
路と電気音響変換器との間に適宜の増幅器や整合回路な
どを介挿することを妨げない。斯かる実施態様も、当
然、この発明に包含されるものとする。

【０００９】変調波発生回路の別の態様としては、変調
波発生回路を再生回路と、必要に応じて、増幅回路とに
より構成し、その再生回路により、磁気若しくは光学記
録体に記録された前記変調波を再生し、その再生出力
を、必要に応じて増幅した後、電気音響変換器に供給す
るようにしてもよい。磁気記録体としては、例えば、磁
気テープ、磁気ディスク、磁気フロッピーなどが、ま
た、光学記録体としては光ディスクなどが挙げられる。
より具体的に説明すると、例えば、当該変調波を通常一
般のオーディオテープやコンパクトディスクなどに記録
しておき、これを通常一般の再生装置で再生して対象者
に聴かせるのである。斯かる態様によるときには、家庭
用オーディオ・ビデオ装置がそのまま利用できるので、
極めて好都合である。

【００１０】ところで、本発明者が、Ｆｍθの誘導能と
副作用ということに着目して、健常者を対象に、当該変
調波の変調度について種々試験したところ、約３０乃至
１００％、望ましくは、約７０乃至９０％の範囲にある
ときに、不快感などの副作用を実質的に惹起することな
く、最高レベルのＦｍθを誘導することができた。した
がって、超低周波による低周波の変調度がこの範囲にな
るように発振回路等の出力を設定するか、あるいは、変
調回路においてこの範囲になるよう調節するのが望まし
い。超低周波による低周波の変調度や低周波及び超低周
波の最適周波数は、個々の対象者に依って若干相違する
のが通例であるから、各個の対象者が最適の変調度や周
波数の可聴刺激を受けられるよう、発振回路及び／又は
変調回路にこれら変調度や周波数を一定の範囲内で調節
できる機能を設けるのが望ましい。

【００１１】この発明による可聴刺激は、いわゆる「１
／ｆゆらぎ」を付加すると、Ｆｍθ誘導能が顕著に高ま
る。すなわち、可聴刺激の出現頻度、持続時間、周波数
及び／又は強度を１／ｆゆらぎ則にしたがって変動させ
るときには、当該変調波に基づく可聴刺激と１／ｆゆら
ぎ則による変動とが相乗的に作用し、何れか一方のみで
は容易に達成できない程度にＦｍθの出現を促すことが
判明した。とりわけ、脳波、心拍数、血圧、呼吸、体温
を始めとする生体現象の長期的変動からサンプリングし
た１／ｆゆらぎを有する系列は極めて有用であり、斯か
る系列に基づいて可聴刺激の出現頻度、持続時間、周波
数及び／又は強度を変動させるときには、僅少の刺激量
で極めて高レベルのＦｍθを誘導でき、しかも、それが
刺激後も長時間持続する。これは、ヒトの生体現象にお
ける長期的変動からサンプリングした１／ｆゆらぎを有
する系列には、神経系に代表される生体制御機構に関す
る多くの重要な情報が含まれており、その情報は、聴覚
を通じて知覚させると、Ｆｍθの出現促進にことのほか
効果的に作用し、この発明による可聴刺激の生理作用を
相乗的に高める結果であると理解される。可聴刺激に斯
かる変動を付与するには、例えば、前記したような系列
をマイクロプロセッサに記憶させておき、そこから取り
出した擬似１／ｆゆらぎ系列を含む電気信号をインター
フェースを介してオン／オフ回路に導出し、そのオン／
オフ回路により、前記発振回路や変調回路を導通制御す
ればよい。

【００１２】以上のようにして得られる変調波は電気音
響変換器に供給され、そこで可聴刺激に変換される。こ
の発明でいう可聴刺激とは、ヒトが聴覚器官により知覚
し得る刺激を意味し、通常は音波による刺激を意味す
る。したがって、この発明でいう電気音響変換器とは、
前述のようにして電気的に発生させた変調波を音波に変
換する手段ということになる。個々の電気音響変換器と
しては、例えば、動電スピーカ、電磁スピーカなどの電
磁型変換器や静電スピーカ、圧電スピーカなどの静電型
変換器、あるいは、これらを適宜組合せたものなどが挙
げられる。変換器の動作原理、形状・形態、大きさにつ
いては特に制限がなく、使用者がその聴覚を通じて当該
変調波を知覚し得るものである限り、何れもこの発明で
使用することができる。この発明の装置を携帯して使用
する場合には、小形ヘッドホンやイヤホンが好適であ
る。

【００１３】変調波発生回路で発生させた変調波を電気
音響変換器に供給する方法であるが、斯かる方法は二種
類に大別され、その一つは、変調波発生回路と電気音響
変換器をケーブル等により直接接続する有線方式であ
る。この方式においては、通常、対象者又はその補助者
が、対象者が実際に聴く場所で変調波発生回路を含む電
気的構成部分を操作する。いま一つの方式は、変調波発
生回路を含む電気的構成部分と電気音響変換器を含む電
気的構成部分とを別個に構成し、変調波発生回路の出力
を無線通信や光通信などにより後者の電気的構成部分に
供給する無線方式である。無線方式においては、通常、
補助者が、対象者が実際に聴く場所とはやや離れた場所
で前者の電気的構成部分を操作することとなる。Ｆｍθ
を誘導するということにおいては、何れの方式を採用し
ても実質的な違いは無いけれども、後者の方式の場合に
は、複数の対象者を同時に可聴刺激するのが容易とな
り、しかも、無線の到達範囲内であれば、対象者が自由
に移動できるという利点がある。

【００１４】次に、この発明による装置の使用方法につ
いて説明すると、使用目的にも依るが、一般に、この発
明の装置による可聴刺激は、最初はやや強く、徐々に弱
めていくのがよい。使用目的が精神作業時における注意
力や集中力の向上にあるときには、必要に応じて、その
都度その都度、作業前若しくは作業時に適当時間刺激す
ればよい。疾病等の予防・治療が目的の場合には、対象
者の状態を注意深く観察しつつ、例えば、１日に１乃至
３回、１回当たりの最長刺激時間として約２時間までを
目安に、毎週１乃至７日、１カ月乃至１年に亙って継続
すればよい。使用目的や対象者にも依るが、そのときの
可聴刺激の音圧は、通常、約２０乃至９０ｄＢ、望まし
くは、約３０乃至８０ｄＢとするのがよい。この発明に
よる可聴刺激は、通常、一方の耳からのみ聴かせても、
両方の耳から聴かせても、Ｆｍθ誘導能において実質的
な違いがない。この発明の可聴刺激を長時間聴かせ続け
る必要がある場合には、例えば、一方の耳のみを可聴刺
激するか、発振回路と電気音響変換器との間に切換スイ
ッチ等を介挿し、この切換スイッチを操作することによ
り、一方の耳には変調波を聴かせ、他方の耳には無変調
の低周波を聴かせるようにしてもよい。なお、対象者に
も依るが、この発明の装置による可聴刺激には、長期間
聴き続けると、その後はごく短時間聴くか、全く聴かな
くてもＦｍθの出現を促す性質がある。斯かる対象者に
とって、この発明の装置は、いわゆる、「メンタルトレ
ーニング」の手段として有用である。また、この発明の
装置を電気音響変換器を備えた、例えば、ラジオ受信
機、テレビ受像機、さらには、レコード再生装置、オー
ディオテープ再生装置、コンパクトディスク再生装置、
ミニディスク再生装置、ビデオテープ再生装置、ビデオ
ディスク再生装置などのオーディオ・ビデオ装置やマル
チメディア・パソコン等に組込むときには、一つの装置
でこの発明による可聴刺激と音楽等を同時又は随時切換
えて聴くことができる。

【００１５】以下、図示実施例及び実験例により、この
発明をより具体的に説明する。

【００１６】

【実施例１】図１に示すのは、この発明による一実施例
における電気的構成部分のブロックダイアグラムであ
る。図中、Ｏ１及びＯ２は、それぞれ、第一の発振回路
又は第二の発振回路であり、通常、オペアンプが使われ
る。第一の発振回路Ｏ１は、周波数約１５０ヘルツの正
弦波を発生し、第二の発振回路Ｏ２は、正弦波波形を有
する周波数約２乃至１０ヘルツの超低周波を発生する。
第二の発振回路Ｏ２には可変抵抗器Ｖ１が設けられ、こ
れを操作することにより、超低周波の周波数を約２乃至
１０ヘルツの範囲で変えられるようになっている。Ｍは
変調回路であり、その入力端には第一の発振回路Ｏ１と
第二の発振回路Ｏ２の出力端が接続されており、前記低
周波と超低周波はここで振幅変調され、その出力端には
低周波に超低周波が重畳してなる変調波が導出される。
変調回路Ｍに設けられた可変抵抗器Ｖ２は振幅変調の深
度を調節するためのものであり、これを操作することに
より、変調度を約３０乃至１００％の範囲で変えること
ができる。第一の発振回路Ｏ１の出力端は切換スイッチ
Ｓを介して第一の増幅回路Ａ１の入力端に、また、変調
回路Ｍの出力端は第二の増幅回路Ａ２の入力端と切換ス
イッチＳにおける接点ｂに接続されている。第一及び第
二の増幅回路Ａ１、Ａ２の出力端には、断接自在なコネ
クタＣを介して電気音響変換器としてのヘッドホンＰが
接続されている。一対の増幅器Ａ１、Ａ２の入力端にそ
れぞれ設けられた可変抵抗器Ｖ３は、それら増幅器Ａ
１、Ａ２に加える電気信号の大きさを変えることによ
り、ヘッドホンＰにおける左右のスピーカユニットから
輻射される可聴刺激の大きさを調節するためのものであ
る。一対の増幅器Ａ１、Ａ２の入力端間に交叉して設け
られた可変抵抗器Ｖ４は、それら増幅器Ａ１、Ａ２に加
える電気信号の大きさを加減することにより、ヘッドホ
ンＰにおける左右のスピーカユニットから輻射される可
聴刺激のバランスをとるためのものである。

【００１７】本例の動作について説明するに、切換スイ
ッチＳを接点ｂの位置にした状態で回路を始動させる
と、第一及び第二の発振回路Ｏ１、Ｏ２の出力は変調回
路Ｍに供給される。両出力はここで混合され、振幅変調
されて、変調回路Ｍの出力端には図２に示すような波形
の変調波が導出される。図２に見られるように、この変
調波には、周波数約１５０ヘルツの正弦波に周波数約２
乃至１０ヘルツの正弦波が重畳されている。変調回路Ｍ
の出力は増幅器Ａ１、Ａ２により増幅され、ヘッドホン
Ｐにおける一対のスピーカユニットを付勢する。切換ス
イッチＳを接点ａに接続すると、変調波は増幅器Ａ２の
みに供給され、増幅器Ａ１には、第一の発振回路Ｏ１が
発生する周波数約１５０ヘルツの低周波が供給される。
この場合には、ヘッドホンＰにおける一方のスピーカユ
ニットからは変調波が輻射され、もう一方のスピーカユ
ニットからは無変調の正弦波が輻射されることとなる。

【００１８】本例は斯く構成されているので、対象者が
その頭部にヘッドホンＰを装着した状態で動作させる
と、対象者の耳には周波数約１５０ヘルツの正弦波か、
この正弦波に周波数約２乃至１０ヘルツの正弦波が重畳
してなる変調波を聴くことができる。

【００１９】

【実施例２】図３に示すのは、変調波発生回路の出力を
無線方式により電気音響変換器に供給する、この発明に
よる別の実施例の電気的構成部分を示すブロックダイア
グラムである。図中の符合Ｏ１、Ｏ２、Ｍ、Ｖ１乃至Ｖ
４、Ｐ及びＣは、図１に示す実施例の場合と全く同じ回
路乃至回路素子を参照するためのものであり、それらの
使用目的、機能も実質同じである。

【００２０】図３に示すように、本例は送信系統と受信
系統からなる。送信系統においては、第一の発振回路Ｏ
１、第二の発振回路Ｏ２及び変調回路Ｍで発生した変調
波又は正弦波は、前の実施例と同様、切換スイッチＳを
介してステレオ方式の周波数変調回路ＦＳＭの入力端に
供給される。周波数変調回路ＦＳＭは、通常、前記入力
端に印加される変調波乃至正弦波を増幅するための低周
波増幅回路と、その低周波増幅回路の出力端に接続され
た入力端を有し、前記変調波乃至正弦波に基づいて周波
数変調された高周波に変換する周波数変調回路などによ
り構成される。周波数変調回路ＦＳＭの出力端には、前
記高周波を適宜増幅するための高周波電力増幅回路ＲＦ
Ｐの入力端が接続され、高周波電力増幅回路ＲＦＰの出
力端には、高周波を輻射するための空中線ＡＮＴ１が接
続されている。受信系統は、高周波を受信するための空
中線ＡＮＴ２と、空中線ＡＮＴ２からの高周波電圧を元
の変調波乃至正弦波を含む電気信号に復調するためのス
テレオ方式の受信回路ＦＳＲと、受信回路ＦＳＲの出力
を可聴刺激に変換する電気音響変換器としてのヘッドホ
ンＰを含んでなるものである。

【００２１】本例の動作について説明すると、本例は斯
く構成されているので、送信系統を動作させた状態で受
信系統を始動させると、ヘッドホンＰにおける一対のス
ピーカユニットには、周波数約１５０ヘルツの正弦波
か、この正弦波に周波数約２乃至１０ヘルツの正弦波が
重畳してなる変調波が輻射される。

【００２２】本例は斯く構成されているので、一つの送
信系統に対して、一又は複数の受信系統を設けておき、
この受信系統を個々の対象者が携帯し、ヘッドホンＰを
頭部に装着した状態で適宜これを動作させれば、変調波
を聴くことができる。本例は、比較的広い場所で、複数
の対象者を同時に聴覚刺激するのに有用である。

【００２３】次に、実験例により、この発明の奏する作
用効果について具体的に説明する。

【００２４】

【実験例】精神神経疾患のない２０歳台の男女それぞれ
５名を被検者とし、その頭部にステレオヘッドホンとと
もに、脳波計測用生体電極を『国際脳波学会連合標準電
極配置法』にしたがって装着した。脳波測定用生体電極
にはデータ処理装置を備えたＮＥＣ三栄株式会社が製造
・販売する脳波計『１Ａ９７Ａ型』を、また、ステレオ
ヘッドホンには超低周波の周波数範囲を若干拡大した以
外、実施例２と同様に作製した装置を接続した。次に、
先ず、被検者を可聴刺激しない状態で、精神作業として
クレペリン試験（連続一位加算作業）を１５分間負荷
し、その間、被検者の脳波を検出し、増幅した後、ティ
アック株式会社が製造・販売するデータレコーダ『ＸＲ
−７１０型』に記録した。前半の試験が終了した後、被
検者を５分間休憩させ、今度は、可聴刺激しながら後半
１５分間のクレペリン試験を負荷するとともに、その
間、前記と同様にして被検者の脳波を検出し、得られた
データを増幅した後、データレコーダに記録した。な
お、可聴刺激の音圧は、被検者の鼓膜上で約７０ｄＢに
なるように設定した。

【００２５】試験終了後、データレコーダに記録したデ
ータをＮＥＣ三栄株式会社が製造・販売するシグナルプ
ロセッサ『７Ｔ１８Ａ型』により９回加算演算処理し、
周波数解析した後、被検者１０名のＦｍθを平均して１
分間当たりのトポグラフとして表示した。それととも
に、前半、後半それぞれ１５分間に亙る精神作業中、被
検者頭部におけるＦ３、Ｆｚ及びＦ４部位から導出した
Ｆｍθにつき、前半１５分間及び後半１５分間について
それぞれ１分間当たりの平均強度（マイクロボルト）を
求め、得られた平均強度を部位ごとに数１に代入してＦ
ｍθ増加率（％）を計算した。これらトポグラフとＦｍ
θ増加率をもって、各可聴刺激のＦｍθ誘導能を判断す
る目安とした。結果を表１及び図４、図５に示す。

【００２６】

【数１】

【００２７】対照として、可聴刺激を全く聴かせない系
（以下、「対照１」と言う。）と、無変調波、すなわ
ち、周波数約１５０ヘルツの正弦波のみを聴かせる系
（以下、「対照２」と言う。）などを設け、これら対照
についても前述と同様に試験した。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１の結果から明らかなように、全ての可
聴刺激が共通して周波数１５０ヘルツの正弦波を含んで
いながら、そのＦｍθ増加率には顕著な違いが認められ
た。すなわち、超低周波の周波数が約２０ヘルツ以下の
範囲にあると、Ｆ３、Ｆｚ及びＦ４の全ての部位におい
てＦｍθ増加率が顕著に上昇し、導出部位に依っては対
照１の約１３０％にも達することがあった。図４、図５
のトポグラフも、この発明による変調波で可聴刺激しな
がら精神作業すると、Ｆｍθが被検者の前頭正中部を中
心に強く、広範囲に出現するようになったことを裏付け
ている。表１における対照３、対照４の結果に見られる
ように、超低周波の周波数が２０ヘルツを上回ると、Ｆ
ｍθ増加率において対照１や対照２との有意差が認めら
れなくなり、被検者に依っては軽微な不快感や集中力の
低下を訴えたり、クレペリン試験の進捗に明らかな遅延
の認められるケースがあった。

【００３０】以上の実験事実から、超低周波の周波数と
しては約２０ヘルツ以下、とりわけ、約２乃至１０ヘル
ツの範囲の適していることが理解される。データは示し
ていないものの、超低周波の周波数を８ヘルツ付近に固
定する一方、低周波の周波数を５０乃至６，０００ヘル
ツの範囲で適宜変更しながら前記と同様に試験したとこ
ろ、低周波の周波数が約１００乃至５００ヘルツのとき
にＦｍθ増加率が有意に上昇し、約１２０乃至２００ヘ
ルツのときにピークに達した。また、周波数約１５０ヘ
ルツの正弦波に周波数約８ヘルツの正弦波が重畳してな
る変調波につき、その変調度を適宜変更しながら前記と
同様に試験したところ、変調度が約３０乃至１００％の
ときに、Ｆｍθ増加率がピークに達した。正弦波以外
に、鋸状波、方形波、三角波、矩形波などのパルス波に
ついても試験したところ、持続時間が比較的長いパルス
は、正弦波と比べとやや劣るものの、ほぼ同等の結果が
得られた。

【００３１】別途、前記の被検者１０名を対象に、この
発明による可聴刺激がα波の出現に及ぼす影響について
試験した。すなわち、被検者の頭部に脳波測定用生体電
極とステレオヘッドホンを装着させ、できるだけリラッ
クスして閉眼座位した状態で６０分間に亙り、周波数約
１５０ヘルツの正弦波に周波数８ヘルツの正弦波が重畳
してなる変調波により可聴刺激した。そして、その間、
常法により脳波を検出し、増幅した後、データレコーダ
に記録した。試験終了後、記録したデータを周波数解析
し、周期８乃至１０ヘルツのα波につき、測定開始直後
から２０分間に亙り、５分間隔で１分間当たりのトポグ
ラフとして表示した。３日後、同じ被検者を対象に、変
調波による可聴刺激を省略した点を除き、全く同じ実験
を行った。その結果、この発明による変調波で可聴刺激
すると、被検者のα波に顕著な変化が現われ、可聴刺激
しないときのα波が図６に見られるとおりであったとこ
ろ、この発明による変調波により可聴刺激すると図７に
見られるように、可聴刺激を始めてから１５分間の時点
で被検者の頭頂部を中心にα波が強く、極めて広範囲に
出現しているのが認められた。それと同時に、β波の出
現も顕著に抑制されていた。この傾向は、超低周波の周
波数を約２乃至１０ヘルツの範囲で変えても概ね変わら
なかった。

【００３２】これらのことは、この発明による可聴刺激
がＦｍθの出現を促すのみならず、α波の出現を促すと
同時に、β波の出現を抑制する作用のあることを示唆し
ている。前述のとおり、α波とβ波は、それぞれ心身の
弛緩又は緊張に対応する脳波であることから、この発明
の装置は、開眼して使用するとＦｍθを誘導して注意・
集中力を高め、閉眼して使用するとα波を誘導するとと
もにβ波を抑制して心身を弛緩・安静化させるというこ
とになる。

【００３３】前述のとおり、Ｆｍθは注意・集中力のよ
い指標であることから、本実験例の結果は、この発明の
装置が、精神作業一般に使用して、使用者の注意・集中
力を高め、精神作業の効率・精度を高水準に保つことを
示唆しているものと言える。そして、このことは、クレ
ペリン試験の進捗率（％）からも窺われ、表１に示すよ
うに、この発明による変調波で可聴刺激した場合には、
作業の進捗率（％）が有意に高まっていた。

【００３４】

【発明の効果】この発明の装置は斯く構成されているの
で、その変調波は、聴覚を通じてヒトを刺激すると、そ
の脳波におけるＦｍθの出現を促す。とりわけ、超低周
波の周波数が約２乃至１０ヘルツの範囲にあるときに
は、Ｆｍθだけではなく、α波の出現をも促す。したが
って、この発明による変調波は、聴覚を通じてヒトを刺
激すると、Ｆｍθやα波が係わる心身の望ましい状態、
すなわち、注意力や集中力の向上、さらには、心身の弛
緩・安静化を促す。

【００３５】このようなことから、この発明の装置は、
注意力や集中力の向上に止どまらず、心身の弛緩・安静
化や学習力、創作力の向上、さらには、例えば、ノイロ
ーゼ、精神衰弱症、心身症、躁欝症、慢性アルコール依
存症などの精神疾患や、例えば、テレビ受像機、ビデオ
ディスプレー、ＯＡ機器、自動車点火プラグなどから輻
射される電磁波による、いわゆる、テクノストレスを含
むストレス症一般による思考力、集中力、労働意欲の低
下、不眠、倦怠感、脅迫観念、恐怖症、不充実感などの
軽減や緩解に効果を発揮する。したがって、この発明の
装置は、一般家庭、職場、競技場、学校、学習塾、教習
所、訓練所、研究所、アトリエなどにおいては精神作業
の効率・精度、学習力、学術研究力、創作力、あるい
は、競技中の集中力を高める手段として、また、職場、
診療所、病院、療養所などにおいてはストレスを始めと
する各種精神疾患を予防・治療するための手段として有
用である。対象者に依っては、この発明による可聴刺激
を長期間聴き続けると、その後はごく短時間聴くか、全
く聴かなくてもＦｍθの出現が促進されることがある。
斯かる対象者にとって、この発明の装置は、いわゆる
「メンタルトレーニング」の手段としても有用である。

【００３６】このように、この発明は斯界に貢献するこ
と誠に多大な、意義のある発明であると言える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による一実施例における電気的構成部
分のブロックダイアグラムである。

【図２】図１に示す実施例における変調波の波形図であ
る。

【図３】この発明による別の実施例における電気的構成
部分のブロックダイアグラムである。

【図４】可聴刺激することなく被検者に精神作業を負荷
したときのＦｍθを示すトポグラフである。

【図５】この発明による変調波で可聴刺激しながら被検
者に精神作業を負荷したときのＦｍθを示すトポグラフ
である。

【図６】可聴刺激することなく被検者を閉眼座位させた
ときのα波を示すトポグラフである。

【図７】この発明による変調波で聴覚刺激しながら被検
者を閉眼座位させたときのα波を示すトポグラフであ
る。

【符号の説明】

Ｏ１、Ｏ２発振回路Ａ１、Ａ２増幅回路Ｍ変調回路Ｖ１〜Ｖ４可変抵抗Ｓ切換スイッチＣコネクタＰヘッドホンＦＳＭ周波数変調回路ＲＦＰ高周波電力増幅回路ＦＳＲ受信回路ＡＮＴ１、ＡＮＴ２空中線

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】可聴域の低周波に、周波数約２０ヘルツ
以下の超低周波が重畳してなる変調波を発生する変調波
発生回路と、その変調波発生回路の出力端に接続され、
前記変調波を１／ｆゆらぎ則にしたがって変動する可聴
刺激に変換する電気音響変換器とを含んでなるＦｍθ誘
導装置。
【請求項２】変調波発生回路が、可聴域の低周波を発
生する第一の発振回路と、周波数約２０ヘルツ以下の超
低周波を発生する第二の発振回路と、それら第一及び第
二の発振回路の出力端に接続された入力端を有し、可聴
域の低周波を周波数約２０ヘルツ以下の超低周波で変調
する変調回路とを含んでなる請求項１に記載のＦｍθ誘
導装置。
【請求項３】可聴域の低周波が周波数約１２０乃至２
００ヘルツである請求項１又は２に記載のＦｍθ誘導装
置。
【請求項４】超低周波の周波数が約２乃至１０ヘルツ
である請求項１、２又は３に記載のＦｍθ誘導装置。
【請求項５】変調波の変調度が約３０乃至１００％の
範囲にある請求項１、２、３又は４に記載のＦｍθ誘導
装置。