JPH02168932A

JPH02168932A - 脳波誘導装置

Info

Publication number: JPH02168932A
Application number: JP63323698A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Azuchi; 安土　光男; Yoshio Saito; 斉藤　芳男
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1990-06-29
Anticipated expiration: 2013-03-09
Also published as: JP2725038B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、目的とする脳波を効率よく誘導するための脳
波誘導装置に関する。

〔従来の技術〕

人間の脳波とその生理的・心理的状態との間には密接な
関係があることが知られている。例えば、リラックス状
態にあるときはα波（約８〜１３セ）が多く発生し、活
動状態にあるときはβ波（約１４〜３〇七）が多く発生
し、眠だ（なったときなどにはθ波（約４〜７Ｈｚ）が
多く発生する。また、これとは逆に、所定の脳波が多く
発生するように誘導してやれば、対応する生理的・心理
的状態になり易くなる。

従来、このような脳波とその生理的・心理的状態との間
の相互作用を利用し、外部から身体に刺激を与えること
によってα波を誘導し、身体と精神をリラックス状態に
導き、ストレスの軽減や精神統一などを図る装置が種々
提案されている。

例えば、特開昭５５−６３６５６号公報に記載のバイオ
フィードバック装置は、頭部に着けた電極によって脳波
をピックアップし、この脳波信号中からα波を抽出し、
α波の強度に応じてイヤホーンから聞こえる鳴音を変え
、その音の違いでα波が出ているか否かを知らせること
により、使用者をリラックス状態へ導くようにしている
。

また、特開昭６２’−８７１６５号公報に記載のリラッ
クス装置は、ランダムノイズ発生回路の発生するランダ
ムノイズを用いて１／ｆ特性の揺らぎを有するα波信号
を人工的に作り、このα波信号で光源を点滅して光刺激
を与えることにより、使用者をリラックス状態へ導くよ
うにしている。

〔発明が解決しようとす葛課題〕

しかしながら、前記したバイオフィードバック装置の場
合、リラックス状態を実現するには、イヤホーンから発
生する鳴音の違いを使用者自身が聞き分けながら、α波
に対応する鳴音が最も強く出るように、自らの精神状態
を自らの意志で誘導していく必要がある。このため、そ
の使用に際しては、どのように精神を集中すればα波が
強く出るようになるか否かを予め繰り返し練習し、自ら
の意志である程度その精神状態を変えることができるよ
うに学習しておく必要がある。したがって、誰でもがす
ぐに所期の効果を得ることができるとは限らず、使用者
価々によりその効果に大きな差を生ずるという問題があ
った。

また、前記したリラックス装置の場合も、使用者の脳波
とは全く関係のない人工的なα波信号を用いて脳波を誘
導しているため、誘導効果が一定せず、人によってその
差が大きいという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、装置の使用
者自身の生理的変化信号中から目的とする脳波に対応す
る信号成分のみを抽出し、これを使用者自身に刺激信号
としてフィードバックすることにより、何らの予備的学
習の必要もなしに、α波、θ波あるいはθ波などの目的
の脳波を速やかに誘導することのできる脳波誘導装置を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の脳波誘導装置は、前記目的を達成するために、
身体の生理的変化を検出する手段と、該検出信号中から
誘導すべき脳波に対応する所定の周波数成分のみを選択
的に通過させる帯域フィルタと、該帯域フィルタの出力
信号を所定の身体刺激信号に変換する手段とから構成し
た。

なお、上記検出すべき身体の生理的変化としては、例え
ば、脳波、皮膚電位、皮膚振動、皮膚抵抗などの生理的
現象を利用することができる。また、身体刺激信号とし
ては、光、音、電気、振動などの刺激信号を利用するこ
とができる。

〔作　用〕

人間の脳波には外部からの刺激信号に同調する、いわゆ
る引き込み現象が見られる。本発明はこの引き込み現象
を利用したものである。

したがって、帯域フィルタは、検出した自己の生理的変
化信号中から誘導を目的とする脳波に対応する信号成分
のみを通過させるように、その通過帯域周波数が設定さ
れる。

また、本発明装置の使用に際し、身体の生理的変化を検
出する手段は、使用者の所定の部位、例えば、脳波の場
合には頭部に、皮膚電位、皮膚振動、皮膚抵抗などの場
合には手首などの身体所定位置に取り付けられる。同様
に、帯域フィルタの出力する信号を所定の身体刺激信号
に変換する手段も、所定の位置、例えば、光刺激の場合
には使用者の眼前位置に、音の場合には耳近傍位置に、
電気刺激や振動刺激の場合には手首などの身体所定位置
に配置される。

使用者の身体に取り付けた生理的変化を検出する手段に
より所定の生理的変化が検出されると、帯域フィルタは
該検出信号中から誘導を目的とする脳波に対応する信号
成分のみを抽出する。

この帯域フィルタの出力信号は、該信号を身体刺激信号
に変換する手段に送られ、所定の脳波を誘導するための
所定の刺激信号に変換され、使用者にフィードバックさ
れる。

この身体刺激信号を受けた使用者は、該刺激信号によっ
て目的とする脳波を誘導され、その誘導された脳波は再
び生理的変化を検出する手段によって検出され、以後同
様の動作が繰り返される。

上記作用から明らかなように、本発明では、脳波の誘導
を開始すると、使用者自身を閉ループ内に取り込んだ一
種の発振回路が形成される。そして、この発振回路内を
、生理的変化信号中の誘導を目的とする脳波に対応する
信号成分のみが循環する。したがって、この循環する信
号の引き込み現象によって、目的の脳波のみが強く誘導
され、使用者は希望の脳波状態に速やかに引き込まれる
。

本発明では、自己の生理的変化信号中の所定の信号成分
を身体刺激信号として利用するため、使用者自身との相
性がよく、その誘導効果が大きい。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。

第１図は本発明の脳波誘導装置の一例を示し、身体から
検出する生理的変化として脳波を、また身体の刺激信号
として光刺激を用いた場合の例である０図中、ｌａ、ｌ
ｂは装置使用者の頭部２から脳波をピックアップするた
めの一対の電極、３は電極１ａ、ｌｂによりピックアッ
プされた脳波信号をその後の処理に適した信号レベルま
で増幅する生体アンプ、４は帯域フィルタ、５は光刺激
装置である。

帯域フィルタ４は、脳波信号中の目的とする脳波に対応
する信号成分のみを通過させるものであり、例えば、α
波（８〜１３七）を誘導する場合には通過帯域の中心周
波数ｆ０＝１０Ｈｚ、回路のＱ＝１０に、θ波（４〜７
七）を誘導する場合にはｆｏ−５七、Ｑ＝１０に、β波
（１４〜３〇七）を誘導する場合にはｔｏ　−２０Ｈｚ
、Ｑ−４などに設定される。

光刺激袋Ｗ５は、帯域フィルタ４の出力する信号の振幅
変化に同期して点滅する刺激光を発生する回路であり、
例えばＬＥＤなどの発光素子とそのドライブ回路からな
る。

上記電極１ａ、ｌｂと光刺激袋ｙ１５は、例えばヘッド
バンドなどに組み込まれ、頭部に装着したときに、電極
１ａ、ｌｂが頭部２の所定の位置に接触するとともに、
光刺激装置５内の発光素子が眼前所定の位置に位置する
よう構成され、脳波のピックアップと光刺激を簡単に行
えるように工夫されている。

進んで、α波を誘導する場合を例にとり、その動作を説
明する。なお、α波を誘導する場合には、前述したよう
に、帯域フィルタ４の通過帯域の中心周波数ｒ０と回路
のＱは、例えばｆ、＝１０Ｈｚ、Ｑ＝１０に設定される
。

使用者がヘッドバンドを頭部にかけ、装置のスイッチを
ＯＮすると、電極１ａ、ｌｂは頭部２から脳波をピック
アップし、生体アンプ３に送る。

この脳波信号は、生体アンプ３で増幅された後、帯域フ
ィルタ４に送られ、目的とするα波に相当する１〇七付
近の周波数成分のみが選択され、光刺激装置５へ送られ
る。

光刺激装置５は、上記帯域フィルタ４から送られてくる
ｌＯＨ２付近のα波成分信号によりＬＥＤなどの発光素
子を点滅制御し、このα波に同期した点減光を使用者に
向けて照射する。

使用者は上記点減光による光刺激を受けると、その引き
込み現象により脳波中のα波が強く誘導される。そして
、この誘導された脳波は、再び電極１ａ、ｌｂによりピ
ックアップされて生体アンプ３に送られ、上記動作を繰
り返す。

したがって、脳波の誘導を開始すると、本発明装置と使
用者を結ぶ一巡する閉ループが形成され、帯域フィルタ
４で選択したα波成分信号を発振周波数とする一種の発
振回路が構成される。この結果、脳波中のα波は次第に
強くなり、α波含有率、α波波高値の増大が顕著となる
。

第２図に上記実施例によるα波誘導の実測波形を示す。

第２図（ａ）は電極ｉＡ、ｉｂでピックアップされた脳
波、第２図中）は光刺激袋ｒ１１５から照射される光刺
激信号であり、図中の１０位置において本発明装置がス
イッチＯＮされ、α波の誘導が開始されたことを示して
いる。

この第２図から明らかなように、α波の誘導が行われて
いないＬ０以前においては、α波やβ波などの種々の波
が混在した脳波が発生している。

ｔ０位置で本発明装置をスイッチＯＮＬ、、α波の誘導
を開始すると、脳波はすみやかにα波が支配的な状態と
なることが分かる。したがって、本発明装置を用いるこ
とにより、何らの困難なく、速やかにリラックス状態へ
導くことができる。

なお、本発明装置は、使用者自身を閉ループ内に含む一
種の発振回路を形成するものであるから、上記光刺激装
置５０発する刺激光の点滅タイミングとα波の振幅変化
の最大・最小位置とが一致するようにその位相を揃えれ
ば、更に効率のよい誘導を行うことができる。この位相
を揃えるには、帯域フィルタ４または光刺激装置５内で
位相補正するか、あるいは回路途中に位相補正回路を挿
入すればよい。

以上説明した実施例は、α波を誘導する場合について例
示したが、帯域フィルタの通過帯域周波数を変えれば、
θ波やβ波も同様に誘導することができる。また、身体
の生理的変化信号として脳波そのものを用いたが、脳波
に代えて、脳波との間に一定の相関を有する皮膚電位、
皮膚振動、皮膚抵抗などの生理現象を利用することもで
きる。

また、身体刺激信号として光を用いたが、この光刺激に
代え、音、電気刺激、振動などを利用することもできる
。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、使用者自身の生理
的変化信号の中から誘導を目的とする脳波に対応する信
号成分のみを抽出し、これを身体刺激信号として使用者
自身にフィードバックするように構成したので、目的と
する脳波を、従来のような学習の必要なしに、簡単かつ
速やかに誘導することができる。

さらに、使用者自身の生理的変化信号を利用して脳波を
誘導しているので、使用者自身に対する相性がよく、誘
導される脳波の強度も従来に比べて大きなものとなる。

また、誘導される脳波の強度が大きいために、その余韻
効果も大きくなり、本発明装置を外した後においても、
長い時間に亘って目的の誘導脳波が出続けるなど、種々
の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は上記
実施例によるα波誘導の実測波形図である。ｌａ、ｌｂ・・・電極、２・・・頭部、３・・・生体ア
ンプ、４・・・帯域フィルタ、５・・・光刺激装置。

Claims

【特許請求の範囲】身体の生理的変化を検出する手段と、該検出信号中から誘導すべき脳波に対応する所定の周波
数成分のみを選択的に通過させる帯域フィルタと、該帯域フィルタの出力信号を所定の身体刺激信号に変換
する手段とを備えたことを特徴とする脳波誘導装置。