JP6037082B1 - 光刺激装置、光刺激方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
調整または遮光可能な動作確認窓を頭部に装着する光パルス装置において、目で見えるところに機器の動作確認表示があり、内部の光刺激信号の一部を確認できる窓があり、導光路上に減光するための調整窓があり、明るさを変えたい場合に調整窓を操作して明るさを調整できる動作確認窓を設ける。
まず、本発明の第1の実施の形態による光刺激装置について説明する。尚、本明細書において、頭部とは、前頭前野(前頭連合野)を含み、後頭部を除く頭部を意味する。
次に、本発明の第2の実施の形態について詳細に説明する。図1Bは、本実施の形態による光刺激装置の一構成例を示す機能ブロック図であり、図1Aに対応する図である。
例えば、第2のバンドパスフィルタ(BPF2)1−3の出力を記憶するメモリ1−7により、その個人に対して効果のある波形を記憶させておくことで、それ以降は、メモリからの波形によりパルス信号を生成するようにしても良い。あるいは、脳波をメモリに記憶させておいても良い。その他、メモリに記憶させる信号として、図1Bに示す回路のいずれかの出力を記憶するようにして、処理を簡単にしても良い。
図4は、本発明の第3の実施の形態として、第1、第2の実施の形態による上記の処理をソフトウェアによる処理とした際の、処理の流れを示すフローチャート図である。図4に示すように、まず、処理を開始すると(Start)、ステップS2において、脳波を取得する。次いで、ステップS3において、BPF1の処理を行い、ステップS4において、AGCリミッタ処理を行う。次いで、ステップS5において絶対値処理を、ステップS6においてBEF処理を、ステップS7においてLPF処理を行った結果をステップS4に戻し、次いで、ステップS8でBPF2処理を、ステップS9でPWM変調処理を行い、ステップS10でLEDに駆動パルス電圧を印加して、処理を終了する(ステップS11)。
図5は、本発明の第4の実施の形態として、上記の第1〜第3までの各実施の形態におけるLED駆動パルス信号に基づいて駆動されるLEDによる被験者の頭部への光照射処理の流れを示すフローチャート図である。
図6は、本発明の第5の実施の形態による光刺激装置の構成例を示す図であり、第1〜第5までの各実施の形態による処理を行って得た赤色パルス光を、被験者の頭部に照射するための器具の一例を示す図である。図6(c)に示すように、出射穴57aの位置に図示しないLED4が多数配置された支持板57が裏面(頭部側の被照射領域)に設けられた帽子状の部材51を被る。
図7は、本発明の第6の実施の形態による光刺激装置の構成例を示す図であり、第1〜第5までの各実施の形態による処理を行って得た赤色線パルス光を、被験者の頭部に照射するための器具の他の例を示す図である。
Claims (15)
- センサにより取得した自己脳波をA/D変換するとともに、増幅する脳波アンプと、前記脳波アンプからの出力信号に基づいて、LEDの駆動を制御する制御信号を生成する制御信号生成回路と、前記制御信号生成回路からの出力に基づいて駆動され、頭部に照射するLEDを備えた光照射部と、を備え、
前記制御信号生成回路は、θ波の一部帯域とα波の一部帯域とを含む周波数帯域を通過させる第1のバンドパスフィルタ(BPF1)と、個人に依存する前記自己脳波における振幅の変動を抑制するAGCリミッタと、
第2のバンドパスフィルタ(BPF2)と、前記第2のバンドパスフィルタ(BPF2)からの出力を、前記AGCリミッタにフィードバックするフィードバック機能を有することを特徴とする頭部光刺激装置。 - 前記フィードバック機能を構成する回路として、
入力の絶対値を出力する絶対値回路と、入力の振幅を抑制させるBEF回路(帯域除去濾波器)と、その出力のフィルタリングを行うLPF回路と、を有していることを特徴とする請求項1に記載の頭部光刺激装置。 - 前記制御信号生成回路からの出力をPWM変調するPWM変調部を有し、前記光照射部は、前記PWM変調部からの出力信号に基づいて駆動されることを特徴とする請求項1又は2に記載の頭部光刺激装置。
- 前記周波数帯域は、
7Hzから13Hzまでの間の連続した周波数帯であることを特徴とする請求項2に記載の頭部光刺激装置。 - 自己脳波又は整形した波形を記憶するメモリを有し、
前記メモリから読みだした波形に基づいて波形処理を行うことを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の頭部光刺激装置。 - 請求項1から5までのいずれか1項に記載の頭部光刺激装置からの赤色パルス光を被験者の頭部に照射するための頭部光刺激装置用の器具であって、
前記光照射部は、赤色LEDが多数配置された帽子状の部材と、
前記帽子状の部材に摺動可能に設けられた目保護板と、を有し、
光を照射する際には、前記目保護板を、眼を覆う位置にスライドさせて目を保護し、
前記目保護板を眼の方向からスライドさせることで、前記光照射部と被照射領域との間に位置するように構成されている頭部光刺激装置用の器具。 - 請求項1から5までのいずれか1項に記載の頭部光刺激装置からの赤色パルス光を被験者の頭部に照射するための頭部光刺激装置用の器具であって、
前記頭部光刺激装置において
装置のハウジングの内部の光の一部を動作モニタ光として被験者の目に導く導光路を設けることを特徴とする頭部光刺激装置用の器具。 - 前記動作モニタ光を、調光または遮蔽できるように調整スイッチを設けたことを特徴とする請求項7に記載の頭部光刺激装置用の器具。
- コンピュータに、
センサにより取得した自己脳波をA/D変換するとともに、増幅する脳波アンプからの出力信号に基づいて、LEDの駆動を制御する制御信号を生成する制御信号生成ステップと、前記制御信号生成ステップにおける出力に基づいて駆動され、頭部にLEDを照射する光照射ステップと、を有する頭部光刺激方法であって、
前記制御信号生成ステップは、
θ波の一部帯域とα波の一部帯域とを含む周波数帯域を通過させる第1のバンドパスフィルタ(BPF1)処理と、個人に依存する前記自己脳波における振幅の変動をAGCリミッタにより抑制する処理と、
第2のバンドパスフィルタ(BPF2)処理と、前記第2のバンドパスフィルタ(BPF2)処理の出力を、前記AGCリミッタにフィードバックするステップを有する前記頭部光刺激方法を実行させるためのプログラム。 - 前記フィードバックするステップとして、
入力の絶対値を出力する絶対値出力ステップと、入力の振幅を抑制させるBEF出力ステップ(帯域除去濾波出力ステップ)と、その出力のフィルタリングを行うLPFステップと、を用いることを特徴とする請求項9に記載のプログラム。 - 前記制御信号生成ステップからの出力をPWM変調するPWM変調ステップを有し、前記光照射ステップは、前記PWM変調ステップからの出力信号に基づいて駆動されることを特徴とする請求項9又は10に記載のプログラム。
- 前記周波数帯域は、
7Hzから13Hzまでの間の連続した周波数帯であることを特徴とする請求項9から11までのいずれか1項に記載のプログラム。 - 自己脳波又は整形した波形を記憶するメモリから読みだした波形に基づいて波形処理を行うステップを有することを特徴とする請求項9から12までのいずれか1項に記載のプログラム。
- 脳表面で光感受性を蘇生させることによる生理学的及び免疫学的機能の賦活化を特徴とする請求項9から13までのいずれか1項に記載のプログラム。
- 請求項9から14までのいずれか1項に記載のプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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