JP7369435B2 - 神経機能向上装置 - Google Patents

Description

本発明は、不安を強く感じる人に適用する神経機能向上方法及び神経機能向上装置に関する。

気分が良くポジティブな精神状態であれば仕事や勉強の効率が上がったりスポーツ競技のパフォーマンスが上がったりすることがある。また健康な人であっても気分が落ち込んだり、不安が優位な精神状態に陥った場合には、そのネガティブな感情が影響して仕事や勉強の効率が下がったり、集中力が低下してスポーツパフォーマンスが低下したりすることがある。なお、不安が強いがためにうつ病等の精神障害を発症した場合には従来は薬物療法が用いられてきたが、薬の副作用によって強い眠気や焦燥感などがむしろ生じることがあった。また、薬物療法のみならず、精神療法も一般的であるが、不安感が強いと重症化しやすく、複数の治療を単独で、もしくは並行して行うにもかかわらず、回復することができなかったり、一旦回復しても、うつ状態が再燃する患者が多数存在していた。

上記のように、薬の副作用によって苦しむ患者やうつ病から回復することができない患者を減らすため、例えば、特許文献１のようなパルス発生器と、前記パルス発生器と電気的に連通している皮下電極アセンブリであって、前記患者の顔面の第１の領域で皮下に配置するように構成された少なくとも１つの接触子を含む第１の電極を含むアセンブリと、を含む、神経精神障害の治療用三叉神経刺激システムであって、前記第１の電極が、三叉神経刺激により神経精神障害を治療するために三叉神経の少なくとも１つの分枝に近接して、それに隣接して、又はそれと接触して植え込まれるように構成され、前記システムが、患者脳内への最小の電流浸透となるように構成され、三叉神経の前記少なくとも１つの分枝が、眼神経、眼窩下神経、オトガイ神経、滑車上神経、滑車下神経、頬骨側頭神経、頬骨顔面神経、頬骨眼窩神経、鼻神経、及び耳介側頭神経からなる群から選択される、神経精神障害を治療するための頭蓋外植込み型装置、システム、及び方法が開発されている。

特開２０１５－２０５２１３号公報

しかし、特許文献１に記載されたシステムは、未だ改善の余地があった。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、侵襲性が低い神経機能向上方法、及び、使用者やその介助者、その他誰もが容易に使用することができる神経機能向上装置を提供することにある。

上記課題を解決できた神経機能向上方法とは、トレッドミルを０．３～２．０ｋｍ／時で運転させる歩行ステップと、前記トレッドミル上の使用者の左前頭部に陽電位を印加する第１印加ステップと、前記トレッドミル上の使用者の左前頭部以外の部位に負電位を印加する第２印加ステップと、を有することを特徴とする神経機能向上方法である。この方法を実施することにより、侵襲性の低い方法で使用者のポジティブ感情つまり精神がリラックスしているような精神状態や心地の良い感情を増加させることができ、使用者のネガティブ感情つまり不安や落ち込んだような気分を減少させることができる。また、長期的にネガティブ感情を減少させることもできる。

前記第２印加ステップにおける前記負電位が使用者の首又は首よりも下の部位に印加されることが好ましい。

前記第１印加ステップおよび第２印加ステップの実行により歩行中の使用者に３ｍＡ以下の電流を流すことが好ましい。

歩行中の使用者に電流を流す時間が５分以上４０分以下であることが好ましい。

前記歩行ステップにおいて、使用者に足の動かし方に関するガイダンス音声を一歩毎に発生させることが好ましい。

前記第１印加ステップおよび前記第２印加ステップよりも前に前記歩行ステップを開始させることが好ましい。

また、上記課題を解決できた神経機能向上装置とは、使用者の神経機能を向上させる神経機能向上装置であって、使用者に０．３～２．０ｋｍ／時で歩行させるトレッドミルと、使用者の左前頭部に装着する陽電極と、使用者の左前頭部以外の部位に装着する負電極と、を有することを特徴とする神経機能向上装置である。この装置を使用することで、侵襲性の低い方法で使用者のポジティブ感情つまり精神がリラックスしているような精神状態や心地の良い感情を増加させることができ、使用者のネガティブ感情つまり不安や落ち込んだような気分を減少させることができる。また、長期的にネガティブ感情を減少させることもできる。

前記負電極は使用者の首又は首よりも下の部位に装着されることが好ましい。

前記陽電極と前記負電極により歩行中の使用者に３ｍＡ以下の電流を流す直流電源を更に備えていることが好ましい。

使用者に足の動かし方に関するガイダンス音声を一歩毎に発生させるスピーカーを更に有していることが好ましい。

神経機能向上方法及び神経機能向上装置は、侵襲性が低い方法で使用者のポジティブ感情つまり精神がリラックスしているような精神状態や心地の良い感情を増加させることができ、使用者のネガティブ感情つまり不安や落ち込んだような気分を減少させることができる。

本発明の実施の形態に係る神経機能向上装置を使用した神経機能向上方法を示す左側面図である。 実施例Ａ、比較例Ｂ、比較例Ｃをそれぞれ実施したときのＰＡＮＡＳ－ＰＡの得点を示したグラフである。 実施例Ａ、比較例Ｂをそれぞれ実施したときのＳＴＡＩ－ＳＡの得点を示したグラフである。

以下、本発明の実施の形態に係る神経機能向上方法及び神経機能向上装置に関して、図面を参照しつつ具体的に説明するが、本発明はもとより図示例に限定されることはなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。各図において、便宜上、ハッチングや符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、明細書や他の図を参照するものとする。また、図面における種々部品の寸法は、本発明の特徴を理解に資することを優先しているため、実際の寸法とは異なる場合がある。

１、神経機能向上方法
上記課題を解決できた神経機能向上方法とは、トレッドミル１０を０．３～２．０ｋｍ／時で運転させる歩行ステップと、トレッドミル１０上の使用者の左前頭部に陽電位を印加する第１印加ステップと、トレッドミル１０上の使用者の左前頭部以外の部位に負電位を印加する第２印加ステップと、を有することを特徴とする神経機能向上方法である。

図１は、本発明の実施の形態に係る神経機能向上方法を示す左側面図である。

トレッドミル１０とは、図１に示すように、使用者が回転速度や角度が変えられるベルトの上に乗ってベルトの回転方向とは逆向きで歩いたり走ったりするための装置である。また、トレッドミル１０は、ルームウォーカーやウォーキングマシンとも呼ばれることがある。

第１印加ステップとして、陽電位が頭蓋を介して脳へ送り込まれる。陽電位は使用者の左前頭部に印加されるが、感情を高次に調節する脳部位が左背外側前頭前野と言われていることから使用者の左背外側前頭前野に相当する頭蓋部分に陽電位が印加されることがより好ましい。陽電位は、頭蓋を介して脳へ送り込まれるため、直接脳に電極などが埋め込まれることがなく、侵襲性を低くすることができる。

第２印加ステップとして、負電位が使用者の左前頭部以外の部位の皮膚を介して印加される。負電位が印加されるのは使用者の左前頭部以外であればよく右前頭部や頬などに印加してもよいが、第２印加ステップにおける負電位が使用者の首又は首よりも下の部位に印加されることがより好ましく、例えば使用者の首や背中、肩などの部位に印加されることが好ましい。

この方法を実施することにより、侵襲性の低い方法で使用者のポジティブ感情つまり精神がリラックスしているような精神状態や心地の良い感情を増加させることができ、使用者のネガティブ感情つまり不安や落ち込んだような気分を減少させることができる。また、長期的にネガティブ感情を減少させることもできる。

第１印加ステップおよび第２印加ステップの実行により歩行中の使用者に３ｍＡ以下の電流を流すことが好ましく、２．５ｍＡ以下の電流を流すことがより好ましく、２．０ｍＡ以下の電流を流すことがさらに好ましい。第１印加ステップおよび第２印加ステップの実行により歩行中の使用者に０．１ｍＡ以上の電流を流すことが好ましく、０．２ｍＡ以上の電流を流すことがより好ましく、０．３ｍＡ以上の電流を流すことがさらに好ましい。

第１印加ステップおよび第２印加ステップにおいて、歩行中の使用者に３ｍＡ以下の電流を流すことで、より確実に使用者のポジティブ感情を増加させることができ、ネガティブ感情を減少させることができる。

歩行中の使用者に電流を流す時間が５分以上であることが好ましく、８分以上であることがより好ましく、１０分以上であることがさらに好ましい。歩行中の使用者に電流を流す時間が４０分以下であることが好ましく、３５分以下であることがより好ましく、３０分以下であることがさらに好ましい。

歩行中の使用者に電流を流す時間について上記のようにすることで、使用者のポジティブ感情を増加させることができ、ネガティブ感情を減少させることができる。

歩行ステップにおいて、使用者に足の動かし方に関するガイダンス音声を一歩毎に発生させることが好ましい。

ガイダンス音声は、歩行の仕方について指示をしたり、歩行に集中することを促したりするものであればよい。例えば、「右足を前へ出し、右足を踵から地面に接地させ、右足に体重を移動させながら左足のつま先で地面を蹴ります。左足を前へ出し、左足を踵から地面に接地させ、左足に体重を移動させながら右足のつま先で地面を蹴ります。」というような足の運び方について一歩毎に指示するガイダンス音声や、「頭に浮かんだ考えは、風に吹かれて消えていきます。」というような歩行以外のことを意識しないように指示するガイダンス音声にすることができる。

上記のように、足の動かし方についてのガイダンス音声や歩行以外のことを意識しないようにするためのガイダンス音声があることで、使用者は一歩一歩の足の運びのみに集中することができ、ひいては一定の考えに拘ることがなくなる。これにより、使用者のポジティブ感情をより大きく増加させることができ、使用者のネガティブ感情をより減少させることができる。

第１印加ステップおよび第２印加ステップよりも前に歩行ステップを開始させることが好ましい。

使用者はトレッドミル１０の運転速度にあわせて歩行する必要があるが、トレッドミル１０の運転速度は０．３～２．０ｋｍ／時と非常にゆっくりであるため初めは歩きづらいと感じる可能性がある。上記のように、第１印加ステップおよび第２印加ステップよりも前に歩行ステップを開始させることで使用者がトレッドミル１０の運転速度にあわせて歩行することに慣れることができ安定した状態で第１印加ステップおよび第２印加ステップを行うことができるため、使用者のポジティブ感情をより確実に増加させることができ、ネガティブ感情をより確実に減少させることができる。

２、神経機能向上装置
上記課題を解決できた神経機能向上装置１とは、使用者に０．３～２．０ｋｍ／時で歩行させるトレッドミル１０と、使用者の左前頭部に装着する陽電極１１と、使用者の左前頭部以外の部位に装着する負電極１２と、を有することを特徴とする神経機能向上装置１である。

トレッドミル１０とは、図１に示すように使用者が回転速度や角度が変えられるベルトの上に乗ってベルトの回転方向とは逆向きで歩いたり走ったりするための装置である。また、トレッドミル１０は、ルームウォーカーやウォーキングマシンとも呼ばれることがある。

陽電極１１とは、正電荷を頭蓋を介して脳へ送り込む電極のことを言う。陽電極１１は、図１に示すように、使用者の左前頭部に装着されるが、うつ病や精神疾患が左背外側前頭前野の機能低下によるものであると言われていることから使用者の左背外側前頭前野に相当する頭蓋部分に装着されることがより好ましい。陽電極１１は、陽電位を頭蓋を介して脳へ送り込むため、直接脳に電極を埋め込む必要がなく、侵襲性を低くすることができる。

負電極１２は、使用者の左前頭部以外の皮膚に装着していればよく右前頭部や頬などに装着しても良いが、負電極１２は使用者の首又は首よりも下の部位に装着することがより好ましく、例えば首や背中などに装着することが好ましいし図１に示すように使用者の肩に装着することも好ましい。

また、陽電極１１及び負電極１２をシートパッド状にすることができる。本発明の実施の形態に係る神経機能向上装置１は、使用者が操作することができるものであるが、陽電極１１及び負電極１２を適切な位置に配置しやすいよう、シートパッド状の陽電極１１及び負電極１２の表面にそれぞれの配置位置を示すための図を描いておくと好ましい。

この装置を使用することによって、侵襲性の低い方法で使用者のポジティブ感情つまり精神がリラックスしているような精神状態や心地の良い感情を増加させることができ、使用者のネガティブ感情つまり不安や落ち込んだような気分を減少させることができる。また、長期的にネガティブ感情を減少させることもできる。

前記陽電極１１と前記負電極１２により歩行中の使用者に３ｍＡ以下の電流を流す直流電源１３を更に備えていることが好ましい。

直流電源１３とは、家庭やその他の施設に送られる交流電流を直流電流に変換するものである。直流電源１３を有することで、家庭にあるコンセントに供給される交流電流を利用して、本発明の実施の形態に係る神経機能向上装置１を使用することができる。

使用者に足の動かし方に関するガイダンス音声を一歩毎に発生させるスピーカーを更に有していることが好ましい。

スピーカーとは、電磁結合や静電結合等を利用して電気信号をそれに応じた機械信号に変換し、さらに振動板、ホーン等に連結して音声に変換する装置のことをいう。ガイダンス音声が一歩毎にスピーカーによって発せられることで、使用者は歩行以外の物事を考えるのを抑制することができるため、歩行することに集中することができる。これにより、使用者のポジティブ感情をより大きく増加させることができ、使用者のネガティブ感情をより減少させることができる。

（実施例Ａ）
１．０ｋｍ／時で歩行させるトレッドミルと、使用者の頭蓋を介して左背外側前頭前野に陽電位を印加するための陽電極と、使用者の左肩に装着する負電極と、を有する神経機能向上装置を使用した。陽電極は半径２．５ｃｍの円形である。負電極は短辺が５ｃｍであり長辺が７ｃｍの長方形である。使用者は、１．０ｋｍ／時の速度でトレッドミル上を歩行した。陽電極と負電極から、歩行中の使用者には１ｍＡの電流が２０分間流された。このとき、「踵から前へ。」というガイダンス音声を一歩毎に流した。この方法は、使用者１人につき１度のみ実施した。

（比較例Ｂ）
１．０ｋｍ／時で歩行させるトレッドミルを使用した。使用者は、１．０ｋｍ／時の速度でトレッドミル上を歩行した。このとき、「踵から前へ。」というガイダンス音声を一歩毎に流した。この方法は、使用者１人につき１度のみ実施した。

（比較例Ｃ）
使用者の頭蓋を介して左背外側前頭前野に陽電位を印加するための陽電極と、使用者の左肩に装着する負電極と、を有する装置を使用した。陽電極は半径２．５ｃｍの円形である。負電極は短辺が５ｃｍであり長辺が７ｃｍの長方形である。陽電極と負電極から、歩行中の使用者には１ｍＡの電流が２０分間流された。この方法は、使用者１人につき１度のみ実施した。

図２は、実施例Ａ、比較例Ｂ、比較例Ｃをそれぞれ実施したときの、ＰＡＮＡＳ－ＰＡ（Ｔｈｅ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｎｄ Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ａｆｆｅｃｔ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ－Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ａｆｆｅｃｔ）によって測定された得点を示すグラフである。ＰＡＮＡＳ－ＰＡは瞬間的なポジティブ感情を評価するための指標で、数値が大きいほど、気分がよい（ポジティブ感情が高い）ことを表している。具体的には、実施例Ａ、比較例Ｂ、比較例Ｃを行った直後にＰＡＮＡＳ－ＰＡによって測定された得点から実施例Ａ、比較例Ｂ、比較例Ｃを行う直前にＰＡＮＡＳ－ＰＡによって測定された得点をそれぞれ減算したものを示している。図２のＡは実施例Ａを行った２７人の減算結果の平均を、図２のＢは比較例Ｂを行った２８人の減算結果の平均を、図２のＣは比較例Ｃを行った２１人の減算結果の平均をそれぞれ示している。

図３は、実施例Ａ、比較例Ｂをそれぞれ実施したときの、ＳＴＡＩ－ＳＡ（Ｓｔａｔｅ－Ｔｒａｉｔ Ａｎｘｉｅｔｙ Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ－Ｓｔａｔｅ Ａｎｘｉｅｔｙ Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）によって測定された不安得点を示すグラフである。ＳＴＡＩ－ＳＡは、ネガティブ感情（不安感）を評価するための指標で、数値が大きいほど不安が強いこと（ネガティブ感情が高いこと）を表している。具体的には、実施例Ａ、比較例Ｂを行った１週間後にＳＴＡＩ－ＳＡによって測定された得点から実施例Ａ、比較例Ｂを行った６０分後にＳＴＡＩ－ＳＡによって測定された得点をそれぞれ減算したものを示している。図３のＡは実施例Ａを行った２７人の減算結果の平均を、図３のＢは比較例Ｂを行った２８人の減算結果の平均をそれぞれ示している。

図２に示すように、トレッドミルでの歩行のみを行った比較例Ｂと電気刺激のみを行った比較例Ｃとでは、実施直後のＰＡＮＡＳ－ＰＡの得点は実施直前のＰＡＮＡＳ－ＰＡの得点よりも減少していた。一方で、トレッドミルでの歩行及び電気刺激を行った実施例Ａは、実施直後のＰＡＮＡＳ－ＰＡの得点が実施直前のＰＡＮＡＳ－ＰＡの得点よりも著しく増加していた。

また、図３に示すように、トレッドミルでの歩行のみを行った比較例Ｂでは、実施から１週間後のＳＴＡＩ－ＳＡの得点が実施後６０分後のＳＴＡＩ－ＳＡの得点よりも増加していた。一方で、トレッドミルでの歩行及び電気刺激を行った実施例Ａは、実施から１週間後のＳＴＡＩ－ＳＡの得点が実施後６０分後のＳＴＡＩ－ＳＡの得点よりもさらに著しく減少していた。

従って、トレッドミルでの歩行及び電気刺激を行う実施例Ａは、トレッドミルでの歩行のみを行う比較例Ｂ及び電気刺激のみを行う比較例Ｃよりも確実にポジティブ感情を増加させ、ネガティブ感情を減少させることができ、また、たった一度の実施で一週間という長期にわたってネガティブ感情を減少させることもできるものである。

以上の通り、本発明の神経機能向上方法及び神経機能向上装置は侵襲性が低く誰もが容易に行うことができ、使用者のポジティブ感情を増加させることができて使用者のネガティブ感情を減少させることができるものである。また、長期的にネガティブ感情を減少させることもできるものである。

１ ：神経機能向上装置
１０ ：トレッドミル
１１ ：陽電極
１２ ：負電極
１３ ：直流電源

Claims (4)

1. 使用者の神経機能を向上させる神経機能向上装置であって、
   使用者に０．３～２．０ｋｍ／時で歩行させるトレッドミルと、
   使用者の左前頭部に装着する陽電極と、
   使用者の左前頭部以外の部位に装着する負電極と、
   を有することを特徴とする神経機能向上装置。
2. 前記負電極は使用者の首又は首よりも下の部位に装着される請求項１に記載の神経機能向上装置。
3. 前記陽電極と前記負電極により歩行中の使用者に３ｍＡ以下の電流を流す直流電源を更に備えている請求項１または２に記載の神経機能向上装置。
4. 使用者に足の動かし方に関するガイダンス音声を一歩毎に発生させるスピーカーを更に有している請求項１ないし３のいずれか一項に記載の神経機能向上装置。

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