JP6721818B2 - Brain activity amount determination device and program by expanding pupil diameter - Google Patents

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Description

この発明は、人間の脳が活動すると瞳孔径が拡大することを利用した脳活動量判定装置およびプログラムに関するものである。 The present invention relates to a brain activity amount determination device and a program that utilize the fact that the pupil diameter increases when the human brain is activated.

従来より、脳の活動レベルを判定するために、脳波測定が行われている。この場合、頭部にいくつもの接点を確実に接触させることが必要であるが、これは被験者によって大きな負担であり、測定できる環境は限られていた。
また、認知症などの脳の欠陥はMRIなどによる脳の物理的な撮影により脳の量を測定することにより判定されているが、高価なMRI撮影装置と専門的診断が必要であった。
Conventionally, electroencephalogram measurement has been performed to determine the activity level of the brain. In this case, it is necessary to surely bring several contact points into contact with the head, but this is a heavy burden on the subject and the measurement environment is limited.
Further, a brain defect such as dementia is determined by measuring the amount of the brain by physical imaging of the brain by MRI or the like, but an expensive MRI imaging device and specialized diagnosis are required.

一方で、例えば非特許文献1には、被験者の脳の活動の大きさが、瞳孔径に反映されることが開示されている。また、例えば特許文献1,2には、視認者が視認対象を注目すると瞳孔径が拡大することを利用して、瞳孔径を計測することにより、視認対象への注目度の高さを判定する技術が開示されている。
瞳孔径は、視認対象への注目度だけでなく、被験者の脳の活動の大きさが反映される。
On the other hand, for example, Non-Patent Document 1 discloses that the size of the brain activity of the subject is reflected in the pupil diameter. Further, for example, in Patent Documents 1 and 2, by utilizing the fact that the pupil diameter increases when a viewer focuses on the visual target, the pupil diameter is measured to determine the degree of attention to the visual target. The technology is disclosed.
The pupil diameter reflects not only the degree of attention to the visual target but also the magnitude of the brain activity of the subject.

特許第5445981号公報Japanese Patent No. 5445981 国際公開第2015/056742号公報International Publication No. 2015/056742

E.H.Hess,“Attitude and Pupil Size”Scentific American,Vol.212.1965E. H. Hess, "Attitude and Pupil Size" Scientific American, Vol. 212.1965

しかしながら、前述の非特許文献1には、特許文献1,2等に記載されているような瞳孔径が視認対象への注目度の高さを判定することに加えて、瞳孔径が被験者の脳の活動の大きさを反映するということが開示されているのみであり、その際に、脳がどれくらいの刺激を受けているかという刺激の大きさを客観的に表すことはできず、脳の活動レベルを定量的に示すことはできなかった。 However, in Non-Patent Document 1 described above, in addition to the fact that the pupil diameter as described in Patent Documents 1 and 2 determines the degree of attention to the visual target, the pupil diameter is the brain of the subject. It is only disclosed that it reflects the magnitude of the activity of the brain, and at that time, it is not possible to objectively express the magnitude of the stimulus, which is how much the brain is stimulated. The level could not be shown quantitatively.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、被験者の瞳孔径を計測することにより、被験者の脳の活動レベルを定量的に示すことができる脳活動量判定装置およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, by measuring the pupil diameter of the subject, a brain activity amount determination device that can quantitatively show the activity level of the brain of the subject, and The purpose is to provide the program.

上記目的を達成するため、請求項1の脳活動量判定装置は、対象物に対して脳が活動する被験者の瞳孔径に基づいて、前記被験者の脳の活動レベルを判定する脳活動量判定装置であって、前記被験者の平常時の瞳孔径A、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、および、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cを受信する受信部と、前記受信部により受信された前記被験者の平常時の瞳孔径A、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、および、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cに基づいて、前記被験者が特定の刺激活動をした時の脳の活動レベルの数値を算出する算出部と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the brain activity amount determination device according to claim 1 determines the brain activity level of the subject based on the pupil diameter of the subject whose brain is active with respect to the object. A receiving unit that receives a pupil diameter A of the subject under normal conditions, a pupil diameter B of when the subject's brain is most active, and a pupil diameter C when the subject performs a specific stimulating activity. Based on the pupil diameter A of the subject in normal times received by the receiving unit, the pupil diameter B when the subject's brain is most active, and the pupil diameter C when the subject performs a specific stimulation activity. And a calculation unit that calculates a numerical value of the activity level of the brain when the subject performs a specific stimulating activity.

また、請求項2の脳活動量判定装置は、請求項1に記載の脳活動量判定装置において、前記算出部が、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径Bと前記被験者の平常時の瞳孔径Aの差を前記被験者の最大活動幅S1として算出し、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cと前記被験者の平常時の瞳孔径Aの差を前記被験者の刺激幅L1として算出し、前記被験者の最大活動幅S1および前記被験者の刺激幅L1に基づいて、前記被験者が特定の刺激活動をした時の脳の活動レベルの数値を算出する、ことを特徴とする。 The brain activity determination device according to claim 2 is the brain activity determination device according to claim 1, wherein the calculation unit calculates the pupil diameter B when the brain of the subject is most active and the normal condition of the subject. The difference between the pupil diameter A of the subject is calculated as the maximum activity width S1 of the subject, and the difference between the pupil diameter C when the subject performs a specific stimulation activity and the pupil diameter A of the subject under normal conditions is the stimulation width of the subject. It is calculated as L1, and the numerical value of the activity level of the brain when the subject performs a specific stimulation activity is calculated based on the maximum activity width S1 of the subject and the stimulation width L1 of the subject.

また、請求項の脳活動量判定装置は、請求項1に記載の脳活動量判定装置において、前記算出部が、さらに、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径Bと前記平常時の瞳孔径Aの差が、複数の被験者の瞳孔径から算出された平均的な人間の脳が最も活動する時の瞳孔径と平均的な人間の脳の平常時の瞳孔径の差より低い場合に、前記特定の刺激活動がストレスの状態であると判定する、ことを特徴とする。 The brain activity determination device according to claim 3 is the brain activity determination device according to claim 1, wherein the calculation unit further includes a pupil diameter B when the brain of the subject is most active and the normal time. If the difference in the pupil diameter A is less than the difference between the pupil diameter when the average human brain is most active calculated from the pupil diameters of a plurality of subjects and the average pupil diameter of the average human brain In addition, the specific stimulating activity is determined to be in a stress state.

また、請求項の脳活動量判定装置は、請求項1に記載の脳活動量判定装置において、さらに、蓄積部を備え、前記受信部が、前記被験者の平常時の瞳孔径A、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、および、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cに加え、前記被験者が最も暗い前記対象物を見たときの瞳孔径P1、および、前記被験者が最も明るい前記対象物を見たときの瞳孔径P2を受信し、前記蓄積部が、前記被験者の年齢を基準にして所定範囲内の年齢の複数の被験者の瞳孔径から算出された平均的な人間の平常時の瞳孔径、平均的な人間の脳が最も活動する時の瞳孔径、平均的な人間が最も暗い前記対象物を見たときの瞳孔径、および、平均的な人間が最も明るい前記対象物を見たときの瞳孔径を蓄積しており、前記算出部が、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径Bと前記被験者の平常時の瞳孔径Aの差を前記被験者の最大活動幅S1として算出し、前記被験者が最も暗い前記対象物を見たときの瞳孔径P1と前記被験者が最も明るい前記対象物を見たときの瞳孔径P2の差を前記被験者の最大変化量Pとして算出し、前記被験者の最大活動幅S1を前記被験者の最大変化量Pで除算した結果を、前記被験者の調整最大活動幅Sとして算出し、前記平均的な人間の脳が最も活動する時の瞳孔径と前記平均的な人間の平常時の瞳孔径の差を前記平均的な人間の最大活動幅として算出し、前記平均的な人間が最も暗い前記対象物を見たときの瞳孔径と前記平均的な人間が最も明るい前記対象物を見たときの瞳孔径の差を前記平均的な人間の最大変化量として算出し、前記平均的な人間の最大活動幅を前記平均的な人間の最大変化量で除算した結果を、前記平均的な人間の調整最大活動幅として算出し、前記被験者の調整最大活動幅Sを前記平均的な人間の調整最大活動幅を除算した結果を、前記被験者の認知の程度の数値または前記被験者のうつ病の程度の数値として算出する、ことを特徴とする。 Further, the brain activity amount determination device according to claim 4 is the brain activity amount determination device according to claim 1, further comprising an accumulating unit, wherein the receiving unit has a normal pupil diameter A of the subject, and the subject. The pupil diameter B when the brain is most active, and the pupil diameter C when the subject performs a specific stimulation activity, as well as the pupil diameter P1 when the subject looks at the darkest object. The subject receives the pupil diameter P2 when the subject looks at the brightest object, and the storage unit calculates the average of the pupil diameters of a plurality of subjects within a predetermined range based on the age of the subject. The normal human pupil diameter, the average human brain's most active pupil diameter, the average human's darkest pupil diameter, and the average human's pupil diameter. The pupil diameter when looking at the brightest object is accumulated, and the calculation unit calculates the difference between the pupil diameter B when the brain of the subject is most active and the pupil diameter A when the subject is normal. The maximum activity width S1 of the subject is calculated, and the difference between the pupil diameter P1 when the subject looks at the darkest target and the pupil diameter P2 when the subject looks at the brightest target is the maximum of the subject. The amount of change P is calculated, and the result of dividing the maximum activity width S1 of the subject by the maximum amount of change P of the subject is calculated as the adjusted maximum activity width S of the subject, and the average human brain is most active. The difference between the pupil diameter at the time of doing and the average human normal pupil diameter is calculated as the maximum activity width of the average human, and the pupil when the average human looks at the darkest target object. The difference between the diameter and the pupil diameter when the average human sees the brightest object is calculated as the maximum change amount of the average human, and the maximum activity width of the average human is the average. The result of dividing by the maximum change amount of the human being is calculated as the average adjusted maximum activity width of the human, and the result of dividing the adjusted maximum activity width S of the subject by the average adjusted maximum activity width of the human being, It is characterized in that it is calculated as a numerical value of the degree of cognition of the subject or a numerical value of the degree of depression of the subject.

また、請求項の脳活動量判定装置は、請求項1に記載の脳活動量判定装置において、当該脳活動量判定装置が、前記被験者の視覚、聴覚、嗅覚、味覚または触覚についての脳の活動レベルを判定する、ことを特徴とする。 Further, the brain activity amount determination device according to claim 5 is the brain activity amount determination device according to claim 1, wherein the brain activity amount determination device is the brain of the test subject regarding sight, hearing, smell, taste, or touch. It is characterized by determining an activity level.

さらに、請求項のプログラムは、対象物に対して脳が活動する被験者の瞳孔径に基づいて、前記被験者の脳の活動レベルを判定するプログラムであって、コンピュータに、前記被験者の平常時の瞳孔径A、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、および、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cを受信するステップと、前記受信した前記被験者の平常時の瞳孔径A、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、および、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cに基づいて、前記被験者が特定の刺激活動をした時の脳の活動レベルの数値を算出するステップと、を備えたことを特徴とする。 Further, the program according to claim 6 is a program for determining the activity level of the brain of the subject based on the pupil diameter of the subject in which the brain is active with respect to the object, and the computer Receiving a pupil diameter A, a pupil diameter B when the subject's brain is most active, and a pupil diameter C when the subject has performed a specific stimulating activity, and the received normal pupil of the subject. Based on the diameter A, the pupil diameter B when the subject's brain is most active, and the pupil diameter C when the subject performs a specific stimulating activity, the brain of the subject when performing a specific stimulating activity is calculated. And a step of calculating a numerical value of the activity level.

この発明によれば、被験者の瞳孔径を計測することにより、被験者の脳の活動レベルを定量的に示すことができるので、脳がどれくらいの刺激を受けているかという刺激の大きさを客観的に表すことが可能となる。 According to this invention, the activity level of the brain of the subject can be quantitatively shown by measuring the pupil diameter of the subject, so that the magnitude of the stimulus, which is how much the brain is stimulated, can be objectively measured. Can be represented.

本発明の実施形態による脳活動量判定装置を含む脳の活動レベル判定システムの構成例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a brain activity level determination system including a brain activity level determination device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による脳活動量判定装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a brain activity amount judging device by an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における脳活動量判定装置を含む脳の活動レベル判定システムの全体処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole process of the brain activity level determination system containing the brain activity amount determination apparatus in embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明は、人間の脳が活動すると瞳孔径が拡大することを利用して、被験者の瞳孔径を計測することにより、被験者の脳の活動レベルを定量的に示すことを特徴とする。これにより、脳がどれくらいの刺激を受けているかという刺激の大きさを客観的に表すことが可能となる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is characterized by quantitatively indicating the activity level of the brain of the subject by measuring the pupil diameter of the subject by utilizing the fact that the pupil diameter is enlarged when the human brain is activated. This makes it possible to objectively express the magnitude of the stimulus, which is how much the brain is receiving.

人間は、脳が活動すると、瞳孔径が拡大する。人間の脳は、思考(1)の他、人間の五感(2)〜(6)による刺激によっても活動する。したがって、刺激の大きさに応じても瞳孔径が変化することになる。
すなわち、被験者の瞳孔径の拡大のレベルにより、被験者の脳の活動レベルを定量的に示すことができ、脳がどれくらいの刺激を受けているかという刺激の大きさを客観的に表すことができるのである。
In humans, when the brain is active, the pupil diameter increases. The human brain is activated by not only thinking (1) but also stimulation by the human five senses (2) to (6). Therefore, the pupil diameter changes depending on the size of the stimulus.
In other words, the level of expansion of the subject's pupil diameter can quantitatively show the activity level of the subject's brain, and can objectively represent the magnitude of the stimulus, such as how much the brain is being stimulated. is there.

ここで、脳が活動する代表的な刺激の具体例としては、(1)思考活動(計算、読書、ゲーム、記憶力テスト、間違い探し、会話など)、(2)刺激のある香りを嗅ぐ、(3)インパクトのある味覚を味わう(食事をする)、(4)インパクトのある音、音楽を聴く、(5)触覚(特定のものを触る)、(6)視覚(特定のものを見る)などがある。 Here, as specific examples of typical stimuli that the brain activates, (1) thinking activities (calculation, reading, games, memory tests, finding mistakes, conversation, etc.), (2) sniffing a stimulating scent, ( 3) Enjoy a tasteful taste (eat), (4) Impact sound, listen to music, (5) Touch (touch a specific object), (6) Visual (see a specific object), etc. There is.

図1は、本発明の実施形態による脳活動量判定装置を含む脳の活動レベル判定システムの構成例を示す概略図である。ここでは、脳が活動する代表的な刺激として、前述の(6)視覚による場合を例に説明する。図1に示す脳の活動レベル判定システムは、脳活動量判定装置100、輝度測定装置3、眼球撮影装置4、視認情景撮影装置5、ヘッドフォン6、送信装置7および蓄積装置8を備えて構成される。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a brain activity level determination system including a brain activity amount determination device according to an embodiment of the present invention. Here, as a typical stimulus for activating the brain, the case of (6) vision described above will be described as an example. The brain activity level determination system shown in FIG. 1 is configured to include a brain activity amount determination device 100, a luminance measurement device 3, an eyeball photographing device 4, a visual scene photographing device 5, headphones 6, a transmitting device 7, and a storage device 8. It

視認情景撮影装置5は、被験者(視認者)1が視認する対象物(視認対象、刺激対象)2を含む情景、すなわち、視認映像aを撮影し、蓄積装置8に送信する。また同時に、輝度測定装置3は、被験者(視認者)1が視認する対象物(視認対象、刺激対象)2の輝度、すなわち、輝度データcを計測し、蓄積装置8に送信する。 The visual recognition scene photographing device 5 photographs a scene including an object (visual confirmation target, stimulation target) 2 visually recognized by the subject (visual observer) 1, that is, a visual recognition image a, and transmits the visual image a to the storage device 8. At the same time, the brightness measuring device 3 measures the brightness of the object (visual recognition target, stimulation target) 2 visually recognized by the subject (viewer) 1, that is, the brightness data c, and transmits it to the storage device 8.

眼球撮影装置4は、被験者(視認者)1の眼球を撮影し、被験者(視認者)1が対象物(視認対象、刺激対象)2を視認したときの瞳孔径eを測定するための眼球運動映像bを取得するとともに、瞳孔径eの算出を行い、眼球運動映像bおよび瞳孔径eを蓄積装置8に送信する。なお、眼球運動映像bには、経過時間に対する被験者(視認者)1の視点位置を算出するための視点データも含まれる。よって、眼球撮影装置4は、経過時間に対する被験者(視認者)1の視点位置についても算出することができる。ヘッドフォン6は、被験者(視認者)1に対する音声刺激、すなわち、音声データdを取得し、蓄積装置8に送信する。 The eyeball photographing device 4 photographs an eyeball of a subject (viewer) 1, and an eye movement for measuring a pupil diameter e when the subject (viewer) 1 visually recognizes an object (visual recognition target, stimulation target) 2. The image b is acquired, the pupil diameter e is calculated, and the eye movement image b and the pupil diameter e are transmitted to the storage device 8. The eye movement image b includes viewpoint data for calculating the viewpoint position of the subject (viewer) 1 with respect to the elapsed time. Therefore, the eyeball photographing device 4 can also calculate the viewpoint position of the subject (viewer) 1 with respect to the elapsed time. The headphone 6 acquires a voice stimulus for the subject (viewer) 1, that is, the voice data d, and transmits the voice data d to the storage device 8.

この結果、視認情景撮影装置5により取得された視認映像a、眼球撮影装置4により取得された眼球運動映像b、輝度測定装置3により取得された輝度データc、ヘッドフォン6により取得された音声データd、および、眼球撮影装置4により算出された瞳孔径eは、蓄積装置8に蓄積され、これらのデータは、送信装置7により、脳活動量判定装置100へ送信される。 As a result, the visual image a obtained by the visual scene photographing device 5, the eye movement image b obtained by the eyeball photographing device 4, the luminance data c obtained by the luminance measuring device 3, and the audio data d obtained by the headphones 6 , And the pupil diameter e calculated by the eyeball photographing device 4 is accumulated in the accumulation device 8, and these data are transmitted by the transmission device 7 to the brain activity amount determination device 100.

瞳孔径は、視認対象の輝度により影響を受けるが、瞳孔径の視認対象の輝度の影響を除去する方法がある。これは、あらかじめ基本明暗画面による被験者の瞳孔径を測定し、輝度と瞳孔径の関係を基本瞳孔径の表として作成しておき、実際の視認対象の輝度を測定し、その輝度に相当する基本瞳孔径と実際の視認対象を視認したときの瞳孔径とを比較することにより、視認対象の輝度の影響を除去するものである。なお、この瞳孔径の視認対象の輝度の影響を除去する方法については、特許文献1,2等に記載されているので、ここでは詳細な説明を省略する。 Although the pupil diameter is affected by the luminance of the visual target, there is a method of removing the influence of the luminance of the visual target of the pupil diameter. This is to measure the pupil diameter of the subject on the basic light-dark screen in advance, create a relationship between the luminance and the pupil diameter as a table of the basic pupil diameter, measure the luminance of the actual visual target, and measure the basic luminance corresponding to that luminance. By comparing the pupil diameter with the pupil diameter when the actual visual recognition target is visually recognized, the influence of the luminance of the visual recognition target is removed. A method for removing the influence of the luminance of the visual object of the pupil diameter is described in Patent Documents 1, 2 and the like, and therefore detailed description thereof is omitted here.

図2は、本発明の実施形態による脳活動量判定装置の構成例を示すブロック図である。脳活動量判定装置100は、対象物に対して脳が活動する被験者の瞳孔径に基づいて、被験者の脳の活動レベルを判定する装置であり、受信部101、解析部102、蓄積部103、診断部(算出部)104および表示部105を備えて構成される。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the brain activity amount determination device according to the embodiment of the present invention. The brain activity amount determination device 100 is a device that determines the activity level of the brain of the subject based on the pupil diameter of the subject in which the brain is active with respect to the object, and the receiving unit 101, the analysis unit 102, the storage unit 103, The diagnostic unit (calculation unit) 104 and the display unit 105 are provided.

受信部101は、少なくとも被験者の眼球運動映像データおよび被験者にとっての対象物の輝度データを取得する受信部であり、この実施の形態では、送信装置7により送信されてきた視認映像a、眼球運動映像b、輝度データc、音声データdおよび瞳孔径eを受信し、これらのデータを解析部102に出力する。 The receiving unit 101 is a receiving unit that acquires at least the subject's eye movement image data and the subject's brightness data for the subject. In this embodiment, the visual image a and the eye movement image transmitted by the transmitting device 7 are transmitted. b, luminance data c, voice data d, and pupil diameter e are received, and these data are output to the analysis unit 102.

解析部102は、受信部101から視認映像a、眼球運動映像b、輝度データc、音声データdおよび瞳孔径eを取得し、これらのデータが同期している場合はそのまま蓄積部103に格納し、同期していない場合は当該データに付属する同期信号データに基づいて同期させ、同期したこれらのデータを同期信号データとともに蓄積部103に格納する。 The analysis unit 102 acquires the visual image a, the eye movement image b, the luminance data c, the audio data d, and the pupil diameter e from the reception unit 101, and when these data are synchronized, stores them in the storage unit 103 as they are. If they are not synchronized, they are synchronized based on the synchronization signal data attached to the data, and these synchronized data are stored in the storage unit 103 together with the synchronization signal data.

蓄積部103は、複数の被験者の瞳孔径を格納し、複数の被験者の瞳孔径から算出された平均的な人間の平常時の瞳孔径、平均的な人間の脳が最も活動する時の瞳孔径などを蓄積している。また、所定の被験者の年齢を基準にして所定範囲内の年齢の複数の被験者の瞳孔径から算出された平均的な人間の平常時の瞳孔径、平均的な人間の脳が最も活動する時の瞳孔径、平均的な人間が最も暗い前記対象物を見たときの瞳孔径、平均的な人間が最も明るい前記対象物を見たときの瞳孔径を蓄積している。 The accumulation unit 103 stores the pupil diameters of a plurality of subjects, the average human pupil diameter calculated from the plurality of subject pupil diameters, and the average human pupil pupil diameter when the brain is most active. Etc. are accumulated. In addition, the average human normal pupil diameter calculated from the pupil diameters of a plurality of subjects within the predetermined range based on the age of a predetermined subject, when the average human brain is most active The pupil diameter, the pupil diameter when the average human sees the darkest target object, and the pupil diameter when the average human sees the brightest target object are accumulated.

診断部104は、解析部102による解析値(解析部により計算された前記被験者の平常時の瞳孔径A、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径C。瞳孔径A,B,Cについては後述する)と、蓄積部103に格納されて蓄積されている平均的な人間の平常時の瞳孔径(平常値)と平均的な人間の脳が最も活動する時の瞳孔径(感動値)に基づいて、被験者(視認者)1が特定の刺激活動をした時の脳の活動レベルを客観的な数値化データまたは定量化データとして算出することにより、前記特定の刺激活動がどのようなものであるかを判定し、その診断結果を表示部105に出力する。 The diagnosis unit 104 analyzes the analysis value by the analysis unit 102 (the normal pupil diameter A of the subject calculated by the analysis unit, the pupil diameter B when the brain of the subject is most active, the specific stimulation activity of the subject). The pupil diameter C at the time of performing. The pupil diameters A, B, and C will be described later), and the average human normal pupil diameter (normal value) stored and accumulated in the accumulation unit 103 and the average. Based on the pupil diameter (moving value) when the human brain is most active, the brain activity level when the subject (viewer) 1 performs a specific stimulation activity is used as objective numerical data or quantified data. By calculating, it is determined what the specific stimulation activity is, and the diagnostic result is output to the display unit 105.

表示部105は、診断部104により算出および判定された被験者の脳の活動レベルを、客観的な数値化データまたは定量化データにより出力(表示)する。具体的には、診断部104から取得した診断結果に基づいて、被験者(視認者)1の脳がどれくらいの刺激を受けているかという刺激の大きさを客観的に表すために、数値化されたデータ表示や、グラフや表などにより一目でわかる対比形式の表示など、客観的な数値化データまたは定量化データにより出力する。
なお、この実施の形態では、表示部105に表示させることによる出力の場合を例に説明するが、客観的な数値化データまたは定量化データを提示できるものであれば、音声等による出力部105であってもよい。
The display unit 105 outputs (displays) the activity level of the brain of the subject calculated and determined by the diagnosis unit 104 as objective numerical data or quantified data. Specifically, in order to objectively represent the magnitude of the stimulus, which is how much the brain of the subject (viewer) 1 receives, based on the diagnostic result obtained from the diagnostic unit 104, it was quantified. Output as objective numerical data or quantified data such as data display and display in a contrasting format that can be seen at a glance with graphs and tables.
In this embodiment, the case of output by displaying on the display unit 105 will be described as an example, but as long as objective quantified data or quantified data can be presented, the output unit 105 by voice or the like. May be

また、ここでは、眼球撮影装置4により瞳孔径eが算出されて、脳活動量判定装置100にデータとして送られるものとして説明したが、受信部101が、送信装置7により送信されてきた視認映像a、眼球運動映像b、輝度データcおよび音声データdを受信し、それらのデータを解析部102に出力し、解析部102において、瞳孔径eや、経過時間に対する被験者(視認者)1の視点位置を算出するようにしてもよい。この場合、解析部102が、受信部101により取得された眼球運動映像データおよび輝度データに基づいて、被験者の平常時の瞳孔径A、被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cを計算する(瞳孔径A,B,Cについては、後述する)。 In addition, here, it is described that the pupil diameter e is calculated by the eyeball photographing device 4 and sent to the brain activity amount determination device 100 as data, but the reception unit 101 causes the visual image transmitted by the transmission device 7. a, the eye movement image b, the luminance data c, and the audio data d are received, and these data are output to the analysis unit 102. In the analysis unit 102, the viewpoint of the subject (viewer) 1 with respect to the pupil diameter e and the elapsed time. The position may be calculated. In this case, the analyzing unit 102 determines, based on the eye movement image data and the brightness data acquired by the receiving unit 101, the normal pupil diameter A of the subject, the pupil diameter B when the brain of the subject is most active, and the subject The pupil diameter C when a specific stimulating activity is performed is calculated (the pupil diameters A, B, and C will be described later).

さらに、例えば、脳活動量判定装置100は、インターネット等のネットワークに接続されるようにしてもよい。脳活動量判定装置100と接続された外部の装置は、脳活動量判定装置100の解析部102により取得された各種データ、または蓄積部103に格納された各種データを脳活動量判定装置100から受信し、診断部104と同様の処理を行い、診断結果を脳活動量判定装置100へ送信する。この場合、脳活動量判定装置100は、外部の装置からネットワークを介してデータや指示を受信し、当該データや指示に基づいて、診断や表示等の処理を行う。また、処理結果を、ネットワークを介して外部の装置へ送信して、外部の装置で表示させることも可能である。 Furthermore, for example, the brain activity determination device 100 may be connected to a network such as the Internet. An external device connected to the brain activity determination device 100 outputs various data acquired by the analysis unit 102 of the brain activity determination device 100 or various data stored in the storage unit 103 from the brain activity determination device 100. The reception is performed, the same processing as the diagnosis unit 104 is performed, and the diagnosis result is transmitted to the brain activity amount determination device 100. In this case, the brain activity amount determination device 100 receives data and instructions from an external device via a network, and performs processing such as diagnosis and display based on the data and instructions. It is also possible to transmit the processing result to an external device via the network and display it on the external device.

ここで、前述のとおり、脳が活動する代表的な刺激には、思考(1)の他、五感(2)〜(6)によるものがある。(1)思考活動(計算、読書、ゲーム、記憶力テスト、間違い探し、会話など)、(2)刺激のある香りを嗅ぐ、(3)インパクトのある味覚を味わう(食事をする)、(4)インパクトのある音、音楽を聴く、(5)触覚(特定のものを触る)、(6)視覚(特定のものを見る)。 Here, as described above, typical stimuli that activate the brain include not only thought (1) but also the five senses (2) to (6). (1) Thinking activities (calculation, reading, games, memory tests, mistake-finding, conversation, etc.), (2) Smelling stimulating scents, (3) Taste with impact (eat), (4) Sound with impact, listening to music, (5) tactile sense (touching a specific object), (6) visual sense (seeing a specific object).

図3は、本発明の実施形態における脳活動量判定装置を含む脳の活動レベル判定システムの全体処理を示すフローチャートである。このフローチャートを用いて、脳活動量判定装置100を含む脳の活動レベル判定システムの全体処理動作について説明する。 FIG. 3 is a flowchart showing the overall processing of the brain activity level determination system including the brain activity amount determination device according to the embodiment of the present invention. The entire processing operation of the brain activity level determination system including the brain activity level determination apparatus 100 will be described using this flowchart.

まず初めに、事前に被験者1にとっての対象物(刺激対象)2の輝度Qを測定する(ステップST1)。この場合、対象物(刺激対象)2は、(1)思考対象(計算用紙、読書本、ゲーム画面、記憶力テスト、間違い探し等の対象と、物理的対象のない場合はその思考環境)、(2)においを嗅ぐ対象、(3)味覚対象、(4)音を聞く対象または環境、(5)触覚対象、(6)視覚対象などである。ここでは、対象物(刺激対象)2は(6)視覚対象であり、具体的にはディスプレイであるものとして説明する。 First, the brightness Q of the target object (stimulation target) 2 for the subject 1 is measured in advance (step ST1). In this case, the target object (stimulation target) 2 is (1) a thinking target (a calculation sheet, a reading book, a game screen, a memory test, an error search, etc., and a thinking environment when there is no physical target), ( 2) an object to sniff, (3) a taste object, (4) an object or environment to hear a sound, (5) a tactile object, (6) a visual object, etc. Here, it is assumed that the target object (stimulation target) 2 is (6) a visual target, specifically, a display.

ステップST1において対象物(視認対象、刺激対象)2の輝度Qを測定すると同時に、被験者1にはまだ刺激を与えずに、対象物(視認対象、刺激対象)2であるディスプレイを何も考えずにある程度長い時間(例えば1分以上)見てもらい、そのあとに瞳孔径(平常時の瞳孔径)Aを計測する。すなわち、輝度Qの環境で、被験者1の平常時の瞳孔径Aを計測する(ステップST2)。これは、被験者1が対象物(視認対象、刺激対象)2を見た直後は注目度が高く、平常時ではないので、しばらく時間をおいてから瞳孔径を計測して、これを平常時の瞳孔径とするためである。 In step ST1, the luminance Q of the target object (visual recognition target, stimulation target) 2 is measured, and at the same time, the test subject 1 is not yet stimulated and the display which is the target object (visual recognition target, stimulation target) 2 is not considered. For a certain length of time (for example, 1 minute or more), after which the pupil diameter (normal pupil diameter) A is measured. That is, the pupil diameter A of the subject 1 under normal conditions is measured in the environment of brightness Q (step ST2). This is because the degree of attention is high immediately after the subject 1 sees the target object (visual target, stimulus target) 2 and it is not normal, so after a while, the pupil diameter is measured and this is measured in normal times. This is for setting the pupil diameter.

また、被験者1に刺激を与える前であっても、対象物(視認対象、刺激対象)2がある程度、被験者1の思考に影響する可能性があるので、その代わりに、映像ディスプレイ、または部屋の壁の輝度(cd/m)を調節して、刺激対象、刺激の環境と同じ輝度Qにして視認してもらい、その時の被験者1の瞳孔径を測定して、平常時の瞳孔径Aとしてもよい。この時は、被験者1の脳があまり働いていない状態であり、瞳孔径はその輝度では平常時の瞳孔径Aである。 Even before the subject 1 is stimulated, the object (visual recognition target, stimulation target) 2 may affect the thinking of the subject 1 to some extent. The brightness (cd/m 2 ) of the wall is adjusted to have the same brightness Q as that of the stimulus target and the environment of the stimulus to be visually recognized, and the pupil diameter of the subject 1 at that time is measured to obtain the normal pupil diameter A. Good. At this time, the brain of the subject 1 is not working much, and the pupil diameter is the normal pupil diameter A at the brightness.

そして、特定の輝度Qの環境の部屋で、最も暗い画面K1の時のディスプレイ(対象物2)を被験者1に見てもらい、その時の瞳孔径P1と、最も明るい画面K2の時のディスプレイ(対象物2)を見てもらい、その時の瞳孔径P2を計測する。すなわち、輝度Qの環境で、被験者1が、最も暗い画面K1を見た時の瞳孔径P1と、最も明るい画面K2を見た時の瞳孔径P2を計測する(ステップST3)。 Then, in a room with a specific brightness Q, the subject 1 is asked to see the display (object 2) when the darkest screen K1 is displayed, and the pupil diameter P1 at that time and the display (object 2) when the brightest screen K2 is displayed. Observe the object 2) and measure the pupil diameter P2 at that time. That is, in the environment of brightness Q, the subject 1 measures the pupil diameter P1 when looking at the darkest screen K1 and the pupil diameter P2 when looking at the brightest screen K2 (step ST3).

この場合、被験者1の瞳孔径の最大変化量Pは、P1とP2の差になる。
〔数式1〕
P=P1−P2
この値(瞳孔径の変化量)は年齢によって変わり、高年齢化により縮小する。
In this case, the maximum change amount P of the pupil diameter of the subject 1 is the difference between P1 and P2.
[Formula 1]
P=P1-P2
This value (amount of change in pupil diameter) changes with age, and decreases as the age increases.

次に、対象物(視認対象、刺激対象)2の輝度Qの環境で、被験者1に最も脳の活動する行動、例えば、計算をできるだけ早く行う、迷路を解く、記憶力テストをする、間違い探しをする、といった行動をとってもらうことにより、脳が最大に活動するときの瞳孔径Bを測定する。すなわち、輝度Qの環境で、被験者1の脳が最も活動する時の瞳孔径Bを測定する(ステップST4)。 Next, in the environment of the brightness Q of the target object (visual recognition target, stimulation target) 2, the brain activity of the subject 1 is the most active, for example, calculation is performed as soon as possible, the maze is solved, a memory test is performed, and a mistake is searched for. The pupil diameter B when the brain is maximally active is measured by having the person take the action such as "do". That is, the pupil diameter B when the brain of the subject 1 is most active in the environment of the brightness Q is measured (step ST4).

この場合、被験者1の脳の最大活動幅S1は、同一輝度Qでの脳が最も活動する時の瞳孔径Bと平常時の瞳孔径Aとの差になる。
〔数式2〕
S1=B−A
この値(脳の活動幅)は年齢によっても個人によっても異なる。
In this case, the maximum activity width S1 of the brain of the subject 1 is the difference between the pupil diameter B when the brain is most active at the same brightness Q and the pupil diameter A during normal times.
[Formula 2]
S1=B-A
This value (brain activity range) varies depending on age and individual.

そこで、年齢差や個人差をなくすために、瞳孔径の最大変化量Pで除することにより、被験者1の脳の調整最大活動幅Sを算出する。
〔数式3〕
S=S1/P
この値は、瞳孔径の最大変化量Pに対する脳の最大活動時の瞳孔径の比を表し、年齢差、個人差を補正した値である。この値が小さいと、脳の活動量が少ないと言える。
Therefore, in order to eliminate age difference and individual difference, the adjustment maximum activity width S of the brain of the subject 1 is calculated by dividing by the maximum change amount P of the pupil diameter.
[Formula 3]
S=S1/P
This value represents the ratio of the pupil diameter at the maximum activity of the brain to the maximum change P of the pupil diameter, and is a value corrected for age difference and individual difference. If this value is small, it can be said that the amount of brain activity is small.

次に、前述の同一輝度Qで、対象物(視認対象、刺激対象)2に対して被験者1が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cを計測する(ステップST5)。ここでは、例えば被験者1にディスプレイ(対象物2)の映像に注目してもらい、ディスプレイ(対象物2)の映像を視認している際の瞳孔径を測定するものとする。 Next, the pupil diameter C when the subject 1 performs a specific stimulating activity on the target object (visual recognition target, stimulation target) 2 with the same brightness Q described above is measured (step ST5). Here, for example, it is assumed that the subject 1 pays attention to the image on the display (object 2) and the pupil diameter is measured when the image on the display (object 2) is viewed.

この場合、被験者1の脳の刺激幅L1は、同一輝度Qで対象物(視認対象、刺激対象)2に対して被験者1が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cと平常時の瞳孔径Aとの差になる。
〔数式4〕
L1=C−A
この値(脳の刺激幅)は、刺激のインパクトがない場合には0(ゼロ)になる。この値も、年齢によっても個人によっても異なる。
In this case, the stimulus width L1 of the brain of the subject 1 is the pupil diameter C when the subject 1 performs a specific stimulating activity on the object (visual recognition target, stimulation target) 2 with the same brightness Q and the normal pupil diameter. It is the difference from A.
[Formula 4]
L1=CA
This value (brain stimulation width) becomes 0 (zero) when there is no impact of stimulation. This value also differs according to age and individual.

そこで、年齢差や個人差をなくすために、瞳孔径の最大変化量Pで除することにより、被験者1の脳の調整刺激幅Lを算出する。
〔数式5〕
L=L1/P
この値は、瞳孔径の最大変化量Pに対する、対象物(視認対象、刺激対象)2に対する脳の活動時の瞳孔径の比を表し、年齢差、個人差を補正した値である。この値が小さいと、脳の刺激インパクトが少ないと言える。
Therefore, in order to eliminate the age difference and the individual difference, the adjustment stimulus width L of the brain of the subject 1 is calculated by dividing by the maximum change amount P of the pupil diameter.
[Formula 5]
L=L1/P
This value represents the ratio of the pupil diameter when the brain is active with respect to the object (visual recognition target, stimulation target) 2 with respect to the maximum change P of the pupil diameter, and is a value in which age differences and individual differences are corrected. When this value is small, it can be said that the impact of brain stimulation is small.

また、被験者1の脳の活動レベルRとしては、同一輝度Qの環境で、脳が最も活動した時の瞳孔径Bによって計算されて補正(調整)された脳の調整最大活動幅Sと、特定刺激時の瞳孔径Cによって計算されて補正(調整)された脳の調整刺激幅Lの比で、下記の数式6で判定することができる。なお、この式による脳の活動レベルをR1とする。
〔数式6〕
R1=L/S=L1/S1=(C−A)/(B−A)
Further, as the brain activity level R of the subject 1, in the environment of the same brightness Q, the brain adjustment maximum activity width S calculated and corrected (adjusted) by the pupil diameter B when the brain is most active, and specified. The ratio of the adjusted stimulation width L of the brain calculated by the pupil diameter C at the time of stimulation and corrected (adjusted) can be determined by the following formula 6. The activity level of the brain according to this equation is R1.
[Formula 6]
R1=L/S=L1/S1=(C−A)/(B−A)

また、同じく被験者1の脳の活動レベルRとしては、同一輝度Qの環境で、刺激活動をした時の瞳孔径Cと、平常時の瞳孔径Aとの比で、下記の数式7で判定することも可能である。なお、この式による脳の活動レベルをR2とする。
〔数式7〕
R2=C/A
この値は、分子、分母とも補正するには瞳孔径の最大変化量Pで除することになるので、同一次元の除計算になるため、年齢差、個人差はなくなっていると考えられる。
Similarly, as the activity level R of the brain of the subject 1, in the environment of the same brightness Q, the ratio of the pupil diameter C at the time of stimulating activity and the pupil diameter A at normal times is determined by the following mathematical formula 7. It is also possible. The activity level of the brain according to this equation is R2.
[Formula 7]
R2=C/A
To correct both the numerator and the denominator, this value is divided by the maximum change amount P of the pupil diameter, and the division calculation is performed in the same dimension. Therefore, it is considered that there is no age difference or individual difference.

以上のように、数式1〜7を用いて、すなわち、ステップST2〜ST5において計測された各瞳孔径A,P1,P2,B,Cに基づいて、被験者1の脳の活動レベルRを算出・判定する(ステップST6)。
そして、これらの測定方法、計算方法および判定方法により、脳の活動レベルRを数値化することができるので、具体的に、例えば以下の(A)〜(D)の判定や診断を行うことができる。
As described above, the brain activity level R of the subject 1 is calculated using Equations 1 to 7, that is, based on the pupil diameters A, P1, P2, B, and C measured in steps ST2 to ST5. The determination is made (step ST6).
The activity level R of the brain can be quantified by these measurement methods, calculation methods, and determination methods. Therefore, for example, the following determinations (A) to (D) can be made or diagnosed specifically. it can.

(A)ストレスを感じているときは、かなり脳を活動させているので、ストレスの程度も数式6,7により計算された脳の活動レベルR1,R2の大きさにより、客観的に数値化、定量化することができる。
すなわち、客観的な数値化データまたは定量化データに基づいて、被験者1の脳が最も活動する時の瞳孔径Bと平常時の瞳孔径Aの差である調整最大活動幅Sが、所定の値(例えば、複数の被験者の瞳孔径から算出された平均的な人間の脳が最も活動する時の瞳孔径と平均的な人間の脳の平常時の瞳孔径の差)より低い場合には、特定の刺激活動がストレスの状態にあること、および、当該ストレスの程度を判定することができる。
(A) When the user feels stress, he/she actively activates his/her brain. Therefore, the degree of stress is objectively quantified by the magnitudes of the activity levels R1 and R2 of the brain calculated by the formulas 6 and 7. It can be quantified.
That is, the adjusted maximum activity width S, which is the difference between the pupil diameter B when the brain of the subject 1 is most active and the pupil diameter A during normal operation, is set to a predetermined value based on the objective numerical data or quantified data. (For example, the difference between the pupil diameter when the average human brain is most active calculated from the pupil diameters of multiple subjects and the average pupil diameter when the average human brain is normal) It is possible to determine that the stimulatory activity is in a stress state and the degree of the stress.

(B)認知症患者は脳の活動が低いことが知られており、脳の調整最大活動幅Sについての、認知症患者の年齢を基準にして所定範囲内の年齢の被験者の瞳孔径から算出された平均的な人間の平均値との比で、その認知の程度Hを数値化することができる。この場合、認知症患者の年齢を基準にして所定範囲内の年齢の被験者について、数式1〜3を用いてそれぞれの平均値が算出される。
〔数式8〕
H=S/(同年齢層の人のSの平均値)
H<1であれば、脳の活動が一般の人より低いと判定することができ、Hが小さい人ほど、認知症が重いと判定する参考になる。
(B) It is known that the brain activity of the dementia patient is low, and the adjustment maximum activity width S of the brain is calculated from the pupil diameter of the subject within the predetermined range based on the age of the dementia patient. The degree H of the cognition can be quantified by the ratio with the average value of the averaged human beings. In this case, the average value of each of the subjects whose age is within the predetermined range based on the age of the dementia patient is calculated using the mathematical expressions 1 to 3.
[Formula 8]
H=S/(average value of S of people of the same age group)
If H<1, it can be determined that the brain activity is lower than that of a general person, and a person with a smaller H can be used as a reference for determining that dementia is more severe.

(C)うつ状態の場合にも脳の働きが下がることが知られており、この場合にも数式8により計算されたHの値により、うつ状態の程度を判定する参考になる。
すなわち、客観的な数値化データまたは定量化データに基づいて、被験者1の脳が最も活動する時の瞳孔径Bと平常時の瞳孔径Aの差である調整最大活動幅Sが、平均的な人間の脳の当該瞳孔径の差より低い場合に、数式8における平均的な人間の脳の当該瞳孔径の差との比によって、被験者1が認知症患者である場合には当該認知症の程度を、被験者1がうつ病患者である場合には当該うつ病の程度を判定することができる。
(C) It is known that the function of the brain is lowered even in the depressed state, and in this case also, the value of H calculated by the mathematical formula 8 serves as a reference for determining the degree of the depressed state.
That is, the adjusted maximum activity width S, which is the difference between the pupil diameter B when the brain of the subject 1 is most active and the pupil diameter A during normal operation, is based on the objective numerically or quantified data. When the subject 1 is a patient with dementia, the degree of dementia is calculated according to the ratio with the difference in the pupil diameter of the average human brain in Equation 8 when it is lower than the difference in the pupil diameter of the human brain. When the subject 1 is a depressed patient, the degree of the depression can be determined.

(D)音、香り、味等の視覚、聴覚、嗅覚、味覚、触覚の五感のインパクトレベルについても、数式6,7により計算された脳の活動レベルR1,R2の大きさにより、定量的に判定することができる。具体的には、音の場合には、音、音楽を聴き、そのインパクトレベルを判定する。香りの場合には、香りを嗅ぎ、そのインパクトレベルを判定する。味覚の場合には、あるものを食べてみて、そのインパクトレベルを判定する。触覚の場合には、あるものを触って、そのインパクトレベルと判定する。視覚の場合には、視認対象の注目度を判定する。なお、香り、味覚、触覚については、その種類は問わない。 (D) The impact levels of the five senses of sight, hearing, smell, taste, and touch such as sound, scent, and taste are quantitatively determined by the magnitudes of the activity levels R1 and R2 of the brain calculated by Equations 6 and 7. Can be judged. Specifically, in the case of sound, the sound and music are listened to and the impact level thereof is determined. In the case of a scent, the scent is sniffed and its impact level is determined. In the case of taste, try eating something and determine its impact level. In the case of tactile sensation, something is touched and the impact level is determined. In the case of sight, the degree of attention of the visual recognition target is determined. The type of scent, taste and touch is not limited.

最後に、以上のように判定・診断された結果に基づいて、被験者(視認者)1の脳の活動レベルRを出力(表示)する(ステップST7)。これにより、被験者(視認者)1の脳がどれくらいの刺激を受けているかという刺激の大きさを、数値化されたデータ表示や、グラフや表などによる一目でわかる対比形式の表示など、客観的に表すことができる。 Finally, the brain activity level R of the subject (viewer) 1 is output (displayed) based on the results of the determination/diagnosis as described above (step ST7). This makes it possible to objectively display the stimulus magnitude, such as how much stimulus the brain of the subject (viewer) 1 receives, by digitizing the data or displaying it in a contrasting format such as graphs and tables at a glance. Can be expressed as

以上のように、本発明の実施形態の脳活動量判定装置、脳の活動レベル判定システムおよびプログラムによれば、被験者1の脳の活動レベルや、刺激のインパクトレベル、すなわち、脳がどれくらいの刺激を受けているかという刺激の大きさを、数値化されたデータ表示や、グラフや表などにより対比形式の表示などにより、客観的に表すことができるので、被験者の脳の活動レベルを一目で認識することが可能となる。 As described above, according to the brain activity level determination device, the brain activity level determination system, and the program of the embodiment of the present invention, the brain activity level of the subject 1 and the impact level of stimulation, that is, how much stimulation the brain has. It is possible to objectively express the magnitude of the stimulus that indicates whether or not the subject is receiving it, by displaying it in numerical data or in a contrasting format such as a graph or table, so that the brain activity level of the subject can be recognized at a glance. It becomes possible to do.

なお、本発明の実施形態による脳活動量判定装置100のハードウェア構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。脳活動量判定装置100は、CPU、RAM等の揮発性の記憶媒体、ROM等の不揮発性の記憶媒体、およびインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。脳活動量判定装置100に備えられた受信部101、解析部102、蓄積部103、診断部104および表示部105の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをCPUに実行させることによりそれぞれ実現される。また、これらのプログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもでき、ネットワークを介して送受信することもできる。 A normal computer can be used as a hardware configuration of the brain activity amount determination device 100 according to the embodiment of the present invention. The brain activity amount determination device 100 is configured by a computer including a CPU, a volatile storage medium such as a RAM, a non-volatile storage medium such as a ROM, and an interface. Each function of the receiving unit 101, the analyzing unit 102, the storing unit 103, the diagnosing unit 104, and the displaying unit 105 included in the brain activity amount determination device 100 is realized by causing a CPU to execute a program describing these functions. To be done. Further, these programs can be stored and distributed in a storage medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), semiconductor memory, etc., and distributed via a network. You can also send and receive.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 It should be noted that the invention of the present application can modify any of the components of the embodiment or omit any of the components of the embodiment within the scope of the invention.

1 被験者(視認者)
2 対象物(視認対象、刺激対象)
3 輝度測定装置
4 眼球撮影装置
5 視認情景撮影装置
6 ヘッドフォン
7 送信装置
8 蓄積装置
100 脳活動量判定装置
101 受信部
102 解析部
103 蓄積部
104 診断部(算出部)
105 表示部(出力部)
1 subject (viewer)
2 Targets (visual target, stimulus target)
3 Luminance Measuring Device 4 Eyeball Imaging Device 5 Visual Scene Imaging Device 6 Headphones 7 Transmission Device 8 Storage Device 100 Brain Activity Level Determination Device 101 Reception Unit 102 Analysis Unit 103 Storage Unit 104 Diagnostic Unit (Calculation Unit)
105 display unit (output unit)

Claims (6)

対象物に対して脳が活動する被験者の瞳孔径に基づいて、前記被験者の脳の活動レベルを判定する脳活動量判定装置であって、
前記被験者の平常時の瞳孔径A、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、および、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cを受信する受信部と、
前記受信部により受信された前記被験者の平常時の瞳孔径A、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、および、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cに基づいて、前記被験者が特定の刺激活動をした時の脳の活動レベルの数値を算出する算出部と、
を備えたことを特徴とする脳活動量判定装置。
Based on the pupil diameter of the subject whose brain is active with respect to the object, a brain activity amount determination device for determining the activity level of the brain of the subject,
A receiver for receiving a pupil diameter A of the subject in normal times, a pupil diameter B of the subject's brain when the subject is most active, and a pupil diameter C of when the subject performs a specific stimulation activity;
Based on the normal pupil diameter A of the subject received by the receiving unit, the pupil diameter B when the subject's brain is most active, and the pupil diameter C when the subject performs a specific stimulation activity. A calculation unit that calculates a numerical value of the brain activity level when the subject performs a specific stimulation activity,
A device for determining brain activity, comprising:
請求項1に記載の脳活動量判定装置において、
前記算出部は、
前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径Bと前記被験者の平常時の瞳孔径Aの差を前記被験者の最大活動幅S1として算出し、
前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cと前記被験者の平常時の瞳孔径Aの差を前記被験者の刺激幅L1として算出し、
前記被験者の最大活動幅S1および前記被験者の刺激幅L1に基づいて、前記被験者が特定の刺激活動をした時の脳の活動レベルの数値を算出する、ことを特徴とする脳活動量判定装置。
The brain activity determination device according to claim 1,
The calculation unit,
The difference between the pupil diameter B when the subject's brain is most active and the normal pupil diameter A of the subject is calculated as the maximum activity width S1 of the subject,
The difference between the pupil diameter C when the subject performs a specific stimulation activity and the pupil diameter A of the subject in normal times is calculated as the stimulation width L1 of the subject,
A brain activity amount determination device, which calculates a numerical value of a brain activity level when the subject performs a specific stimulation activity, based on the maximum activity width S1 of the subject and the stimulation width L1 of the subject.
請求項1に記載の脳活動量判定装置において、
前記算出部は、
さらに、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径Bと前記平常時の瞳孔径Aの差が、複数の被験者の瞳孔径から算出された平均的な人間の脳が最も活動する時の瞳孔径と平均的な人間の脳の平常時の瞳孔径の差より低い場合に、前記特定の刺激活動がストレスの状態であると判定する、ことを特徴とする脳活動量判定装置。
The brain activity determination device according to claim 1,
The calculation unit,
Further, the difference between the pupil diameter B when the brain of the subject is most active and the pupil diameter A of the normal time is the pupil when the average human brain is most active, calculated from the pupil diameters of a plurality of subjects. A brain activity amount determination device, characterized in that the specific stimulation activity is determined to be in a stress state when the difference is smaller than the difference between the diameter and the average pupil diameter of an average human brain.
請求項1に記載の脳活動量判定装置において、
さらに、蓄積部を備え、
前記受信部は、
前記被験者の平常時の瞳孔径A、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、および、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cに加え、前記被験者が最も暗い前記対象物を見たときの瞳孔径P1、および、前記被験者が最も明るい前記対象物を見たときの瞳孔径P2を受信し、
前記蓄積部は、
前記被験者の年齢を基準にして所定範囲内の年齢の複数の被験者の瞳孔径から算出された平均的な人間の平常時の瞳孔径、平均的な人間の脳が最も活動する時の瞳孔径、平均的な人間が最も暗い前記対象物を見たときの瞳孔径、および、平均的な人間が最も明るい前記対象物を見たときの瞳孔径を蓄積しており、
前記算出部は、
前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径Bと前記被験者の平常時の瞳孔径Aの差を前記被験者の最大活動幅S1として算出し、前記被験者が最も暗い前記対象物を見たときの瞳孔径P1と前記被験者が最も明るい前記対象物を見たときの瞳孔径P2の差を前記被験者の最大変化量Pとして算出し、前記被験者の最大活動幅S1を前記被験者の最大変化量Pで除算した結果を、前記被験者の調整最大活動幅Sとして算出し、
前記平均的な人間の脳が最も活動する時の瞳孔径と前記平均的な人間の平常時の瞳孔径の差を前記平均的な人間の最大活動幅として算出し、前記平均的な人間が最も暗い前記対象物を見たときの瞳孔径と前記平均的な人間が最も明るい前記対象物を見たときの瞳孔径の差を前記平均的な人間の最大変化量として算出し、前記平均的な人間の最大活動幅を前記平均的な人間の最大変化量で除算した結果を、前記平均的な人間の調整最大活動幅として算出し、
前記被験者の調整最大活動幅Sを前記平均的な人間の調整最大活動幅を除算した結果を、前記被験者の認知の程度の数値または前記被験者のうつ病の程度の数値として算出する、ことを特徴とする脳活動量判定装置。
The brain activity determination device according to claim 1,
Furthermore, it has a storage unit,
The receiving unit,
In addition to the subject's normal pupil diameter A, the pupil diameter B when the subject's brain is most active, and the pupil diameter C when the subject performs a specific stimulation activity, the subject is the darkest subject. Receiving a pupil diameter P1 when seeing an object and a pupil diameter P2 when the subject sees the brightest object,
The storage unit is
An average human normal pupil diameter calculated from the pupil diameters of a plurality of subjects within a predetermined range based on the age of the subject, the average human pupil diameter when the brain is most active, The pupil diameter when the average human sees the darkest target object, and the pupil diameter when the average human sees the brightest target object is accumulated,
The calculation unit,
The difference between the pupil diameter B when the brain of the subject is most active and the pupil diameter A of the subject during normal operation is calculated as the maximum activity width S1 of the subject, and when the subject looks at the darkest object. The difference between the pupil diameter P1 and the pupil diameter P2 when the subject looks at the brightest object is calculated as the maximum change amount P of the subject, and the maximum activity width S1 of the subject is the maximum change amount P of the subject. The result of the division is calculated as the adjusted maximum activity width S of the subject,
The difference between the pupil diameter when the average human brain is most active and the average human pupil diameter during normal operation is calculated as the maximum activity width of the average human, and the average human is the most The difference between the pupil diameter when the dark object is viewed and the pupil diameter when the average human looks at the brightest object is calculated as the maximum change amount of the average human, and the average The result obtained by dividing the maximum activity range of the human by the maximum change amount of the average human is calculated as the adjusted maximum activity range of the average human,
A result obtained by dividing the adjustment maximum activity width S of the subject by the average adjustment maximum activity width of the human is calculated as a numerical value of the degree of cognition of the subject or a numerical value of the degree of depression of the subject. Brain activity amount determination device.
請求項1に記載の脳活動量判定装置において、
当該脳活動量判定装置は、前記被験者の視覚、聴覚、嗅覚、味覚または触覚についての脳の活動レベルを判定する、ことを特徴とする脳活動量判定装置。
The brain activity determination device according to claim 1,
The brain activity amount determination device determines the brain activity level of the subject's sight, hearing, smell, taste or touch.
対象物に対して脳が活動する被験者の瞳孔径に基づいて、前記被験者の脳の活動レベルを判定するプログラムであって、
コンピュータに、
前記被験者の平常時の瞳孔径A、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、および、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cを受信するステップと、
前記受信した前記被験者の平常時の瞳孔径A、前記被験者の脳が最も活動する時の瞳孔径B、および、前記被験者が特定の刺激活動をした時の瞳孔径Cに基づいて、前記被験者が特定の刺激活動をした時の脳の活動レベルの数値を算出するステップと、
を実行させるためのプログラム。
A program for determining the activity level of the brain of the subject based on the pupil diameter of the subject in which the brain is active with respect to the object,
On the computer,
Receiving a normal pupil diameter A of the subject, a pupil diameter B of the subject when the brain is most active, and a pupil diameter C of when the subject performs a specific stimulation activity.
Based on the received normal pupil diameter A of the subject, the pupil diameter B when the subject's brain is most active, and the pupil diameter C when the subject performs a specific stimulation activity, A step of calculating a numerical value of the activity level of the brain when a specific stimulation activity is performed,
A program to execute.
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