KR102316255B1 - 인지 기능 판정 방법 - Google Patents
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Abstract
이 인지 기능 판정 방법은, 감각 자극 (5a), 또는, 상이한 난이도의 태스크로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 과, 부하를 부여하였을 때에 피험자 (P) 의 뇌 활동의 변화를 측정하고, 측정 데이터를 취득하는 스텝 (S2) 과, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판별하는 스텝 (S3) 을 갖는다.
Description
본 발명은, 인지 기능 판정 방법에 관한 것으로, 특히, 뇌 활동의 변화를 측정함으로써 인지 기능의 정도의 판정을 실시하는 인지 기능 판정 방법에 관한 것이다.
종래, 뇌 활동의 변화를 측정함으로써 인지 기능의 정도의 판정을 실시하는 인지 기능 판정 방법이 알려져 있다. 이와 같은 인지 기능 판정 방법은, 예를 들어, 국제 공개 제2012/165602호에 개시되어 있다.
상기 국제 공개 제2012/165602호에는, 근적외 분광법을 사용하여, 인지 과제 실행 중의 뇌혈류 데이터를 계측하는 인지 기능 장애 판별 시스템이 개시되어 있다. 그리고, 인지 기능 장애 판별 시스템은, 계측한 뇌혈류 데이터에 대해, 특징량 추출을 실시하고, 추출된 특징량과 미리 구축해 둔 인지 기능 장애의 판정에 사용하는 모델에 의해, 피험자의 인지 기능의 판별을 실시한다.
상기 국제 공개 제2012/165602호에 개시되어 있는 인지 기능 장애 판별 시스템은, 피험자의 뇌혈류 데이터를 계측할 때에, 복수 종류의 인지 과제를 사용하고 있는데, 과제를 부여할 때에, 동일한 과제에 있어서 상이한 난이도의 과제를 복수 회 부여하고 있지는 않는 것으로 생각된다. 그러나, 인지 과제 실행시의 뇌혈류 데이터의 계측에 있어서는, 피험자마다 과제에 대한 익숙해짐이나, 경험, 교육 레벨 등의 선입관에 사로잡힌다. 따라서, 피험자에 대해, 공통된 일정 난이도의 인지 과제를 실행하는 것은, 어느 피험자에게 있어서는 지나치게 간단하기 때문에 뇌 활동이 검출되지 않고, 어느 피험자에게 있어서는 지나치게 어렵기 때문에 과제의 실행을 포기해 버린다는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 하나의 목적은, 피험자의 인지 과제에 대한 적응에 개인차가 있는 경우라도, 인지 기능의 정도를 판정하는 것이 가능한 인지 기능 판정 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 국면에 있어서의 인지 기능 판정 방법은, 피험자의 감각기에 감각 자극으로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하거나, 또는, 피험자에게 상이한 난이도의 태스크로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 스텝과, 부하를 복수 회 부여하는 스텝에 있어서, 부하를 부여하였을 때에 피험자의 뇌 활동의 변화를 측정하고, 측정 데이터를 취득하는 스텝과, 측정 데이터간의 변화량에 기초하여, 피험자의 인지 기능의 정도를 판별하는 스텝을 갖는다.
본 발명의 하나의 국면에 있어서의 인지 기능 판정 방법에서는, 상기와 같이, 피험자의 감각기에 감각 자극으로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하거나, 또는, 피험자에게 상이한 난이도의 태스크로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 스텝과, 피험자의 뇌 활동의 변화를 측정하고, 측정 데이터를 취득하는 스텝과, 피험자의 인지 기능의 정도를 판별하는 스텝을 갖는다. 이로써, 피험자의 감각기에 감각 자극으로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 경우에는, 과제를 이해할 필요가 없는 감각 자극에 의해 인지 과제에 대한 적응의 개인차에 의존하지 않고 뇌 활동의 변화를 측정할 수 있다. 또, 피험자에게 상이한 난이도의 태스크로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 경우에는, 피험자에 따른 난이도의 태스크에 의한 뇌 활동의 변화를 측정할 수 있다. 그 결과, 피험자의 인지 과제에 대한 적응에 개인차가 있는 경우라도, 인지 기능의 정도를 판정할 수 있다.
상기 하나의 국면에 의한 인지 기능 판정 방법에 있어서, 바람직하게는, 상이한 난이도의 태스크는, 계산, 기억, 상상, 공간 인지 중 적어도 어느 것에 관한 태스크이고, 감각 자극, 및, 상이한 난이도의 태스크 중, 복수 종류의 감각 자극 또는 태스크를 각각 복수 회 피험자에게 부여하는 스텝과, 복수 종류의 감각 자극 또는 태스크를 각각 복수 회 부여하는 스텝에 있어서, 감각 자극 또는 태스크를 각각 부여하였을 때에 피험자의 뇌 활동의 변화를 각각 측정하고, 각각의 측정 데이터를 취득하는 스텝과, 복수 종류의 감각 자극 또는 상이한 난이도의 태스크를 각각 부여하였을 때에 각각 취득한 복수 종류의 측정 데이터간의 변화량을 조합한 결과에 기초하여, 피험자의 인지 기능의 정도를 판별하는 스텝을 추가로 포함한다. 이로써, 복수의 관점에 기초하여 측정한 데이터를 조합한 결과에 기초하여 인지 기능의 판별을 복합적으로 실시할 수 있다. 그 결과, 피험자의 인지 기능의 정도를 판정하는 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 하나의 국면에 의한 인지 기능 판정 방법에 있어서, 바람직하게는, 감각 자극을 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 피험자에게 적어도 2 단계의 강도의 복수의 감각 자극을 부여한다. 이로써, 강도가 상이한 자극에 대한 피험자의 뇌 활동의 상대 변화에 기초하여, 인지 지능의 정도를 판별할 수 있다.
이 경우, 바람직하게는, 피험자에게 부여하는 상기 감각 자극의 강도를, 자극을 부여할 때마다 강하게 한다. 이로써, 피험자에 대해 자극을 부여하는 횟수가 증가함에 따라, 자극의 강도가 증가하므로, 자극의 강도에 대한 피험자의 뇌 활동의 상대 변화에 기초하여, 인지 기능의 정도를 판별할 수 있다.
상기 하나의 국면에 의한 인지 기능 판정 방법에 있어서, 바람직하게는, 감각 자극을 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 피험자에게 부여하는 감각 자극은, 지속성을 갖는 자극이다. 이로써, 피험자에 대해 자극을 부여하는 횟수가 증가함에 따라, 자극의 영향이 축적되므로 (남으므로), 자극의 상대 강도를 서서히 증가시킬 수 있다. 그 결과, 자극을 부여하는 횟수가 증가함에 따라 축적되는 자극에 대한 피험자의 뇌 활동의 상대 변화에 기초하여, 인지 기능의 정도를 판별할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 지속성을 갖는 자극이란, 자극 부여 후에도 자극을 받은 감각이 남아, 시간 경과에 수반하여 서서히 약해져 가는 자극을 말한다.
이 경우, 바람직하게는, 지속성을 갖는 자극은, 피험자에게 감각 자극을 부여할 때에, 전회의 자극에 의한 영향이 잔존하고 있는 상태에서 감각 자극을 부여함으로써 지속성을 갖게 한 자극이다. 이로써, 용이하게 감각 자극의 상대 강도를 서서히 증가시킬 수 있다. 또, 감각 자극에 대한 감수성에 개인차가 있는 경우라도, 감각 자극의 강도 변화에 대한 반응을 측정할 수 있다.
상기 피험자에게 지속성이 있는 자극을 부여하는 인지 기능 판정 방법에 있어서, 바람직하게는, 지속성을 갖는 자극은, 냉감각 자극이다. 이로써, 예를 들어, 온감각 자극과 비교했을 경우, 보다 자극에 대한 수용기가 많은 냉감각 자극을 사용하여 피험자에게 자극을 부여할 수 있다. 그 결과, 보다 활발한 뇌 활동의 변화를 측정할 수 있다.
상기 하나의 국면에 의한 인지 기능 판정 방법에 있어서, 바람직하게는, 감각기는 피험자의 손이고, 감각 자극은 접촉 자극이다. 이로써, 자극에 대한 감도가 높은 손에 직접 접촉하여 자극을 부여할 수 있다. 그 결과, 보다 정확한 뇌 활동의 변화를 측정할 수 있다.
상기 하나의 국면에 의한 인지 기능 판정 방법에 있어서, 바람직하게는, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 태스크의 난이도는, 제 1 태스크의 난이도와 비교하여, 제 1 태스크보다 이후에 부여되는 제 2 태스크의 난이도가 높아지도록 설정되어 있다. 이로써, 난이도가 낮은 태스크로 피험자를 익숙해지게 할 수 있다. 그 결과, 피험자가 도중에 태스크의 실행을 포기해 버리는 것을 억제할 수 있다. 또, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여함으로써, 피험자에게 적합한 난이도의 태스크를 실행시킬 수 있으므로, 뇌 활동이 검출되지 않는 것을 억제할 수 있다.
상기 하나의 국면에 의한 인지 기능 판정 방법에 있어서, 바람직하게는, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝은, 피험자에게 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 반복하여 정시 (呈示) 한다. 이로써, 동일한 문제를 반복함으로써 피험자가 계산 문제의 해답을 기억하는 것을 억제할 수 있다. 또, 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자를 태스크에 익숙해지게 할 수 있으므로, 피험자가 태스크를 도중에 그만두는 것을 억제할 수 있다. 또, 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자에게 적합한 난이도의 태스크를 실행시킬 수 있다. 그 결과, 피험자의 인지 기능의 정도를 판정하는 지표로서, 계산에 관한 인지 기능의 정도를 얻을 수 있으므로, 인지 기능의 정도의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 하나의 국면에 의한 인지 기능 판정 방법에 있어서, 바람직하게는, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝은, 피험자에게 상이한 난이도의 기억 및 상상을 조합한 태스크를 반복하여 정시한다. 이로써, 상이한 난이도의 기억 및 상상을 조합한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자를 태스크에 익숙해지게 할 수 있으므로, 피험자가 태스크를 도중에 그만두는 것을 억제할 수 있다. 또, 상이한 난이도의 기억 및 상상에 관한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자에게 적합한 난이도의 태스크를 실행시킬 수 있다. 그 결과, 피험자의 인지 기능의 정도를 판정하는 지표로서, 기억 및 상상에 관한 인지 기능의 정도를 얻을 수 있으므로, 인지 기능의 정도의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 하나의 국면에 의한 인지 기능 판정 방법에 있어서, 바람직하게는, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝은, 피험자에게 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 반복하여 제시한다. 이로써, 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자를 태스크에 익숙해지게 할 수 있으므로, 피험자가 태스크를 도중에 그만두는 것을 억제할 수 있다. 또, 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자에게 적합한 난이도의 태스크를 실행시킬 수 있다. 그 결과, 피험자의 인지 기능의 정도를 판정하는 지표로서, 공간 인지에 관한 인지 기능의 정도를 얻을 수 있으므로, 인지 기능의 정도의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 하나의 국면에 의한 인지 기능 판정 방법에 있어서, 바람직하게는, 측정 데이터를 취득하는 스텝에 있어서, 계측 부위는, 국제 10-20 법의, F3, F4, P3, P4 중 어느 것을 포함한 범위로 설정되어 있다. 이로써, 뇌 활동의 측정시에 있어서의 계측 부위를 대략 일정하게 할 수 있다. 그 결과, 측정 부위가 상이한 것에 의해 측정 데이터에 오차가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또, 본원 발명자들에 의한 후술하는 시험의 결과, F3, F4, P3, P4 중 어느 것에 있어서, 부하에 대해 유의한 뇌 활동의 변화가 확인되었다. 그 때문에, 인지 기능의 정도의 판정을, 유의한 정밀도로 실시할 수 있다.
상기 하나의 국면에 의한 인지 기능 판정 방법에 있어서, 바람직하게는, 측정 데이터를 취득하는 스텝은, 근적외 분광법 (near-infrared spectroscopy : NIRS) 에 의해, 피험자의 뇌혈류량의 변화를 뇌 활동의 변화로서 측정한다. 이로써, NIRS 장치를 사용하여 피험자의 뇌 활동의 변화를 측정할 수 있다. 그 결과, NIRS 장치는, 비침습이고, 자기 공명 화상 (Magnetic Resonances Imaging : MRI) 등과 비교했을 경우, 대규모의 설비를 필요로 하지 않으므로, 피험자의 뇌 활동의 변화를 간편하게 측정할 수 있다. 또한, NIRS 장치란, 피험자의 두부에 장착하여, 피험자의 뇌혈관 중의 산소화 헤모글로빈양의 변화를 측정함으로써, 뇌 활동의 변화를 측정하는 장치이다.
본 발명에 의하면, 상기와 같이, 피험자의 인지 과제에 대한 적응에 개인차가 있는 경우라도, 인지 기능의 정도를 판정하는 것이 가능한 인지 기능 판정 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 인지 기능 판정 방법을 실시하기 위한 뇌 활동 측정 시스템의 전체 구성을 나타낸 모식도이다.
도 2 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 뇌 활동을 측정할 때의 측정 부위를 나타낸 모식도이다.
도 3 은, 국제 10-20 법의 측정 부위를 설명하기 위한 모식도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 피험자의 인지 기능의 정도를 판정하는 플로를 나타내는 플로 차트이다.
도 5 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 피험자에게 냉감각 자극을 부여하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 태스크와 레스트의 타이밍 차트 및 냉감각 자극의 강도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7 은, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 인지 기능 정상인 (A), 경도 인지 기능 장애자 (B), 및, 알츠하이머형 인지증 환자 (C) 의 뇌 활동의 변화의 통계 결과의 모식도이다.
도 8 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 태스크와 레스트의 타이밍 차트 및 태스크의 난이도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9 는, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 인지 기능 정상인 (A), 경도 인지 기능 장애자 (B), 및, 알츠하이머형 인지증 환자 (C) 의 뇌 활동의 변화의 통계 결과의 모식도이다.
도 10 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 피험자에게 기억 및 상상에 관한 태스크를 부여하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 피험자에게 부여하는 기억 및 상상에 관한 태스크를 설명하기 위한 모식도이다.
도 12 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 태스크와 레스트의 타이밍 차트 및 태스크의 난이도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 13 은, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 뇌 활동의 변화에 유의차가 보인 채널10 (A), 채널37 (B), 채널45 (C) 및 채널53 (D) 의 통계 결과의 모식도이다.
도 14 는, 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 피험자에게 공간 인지에 관한 태스크를 부여하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 15 는, 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 피험자에게 부여하는 공간 인지에 관한 태스크를 설명하기 위한 모식도이다.
도 16 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 태스크와 레스트의 타이밍 차트 및 태스크의 난이도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 17 은, 본 발명의 제 4 실시예에 의한 뇌 활동의 변화에 유의차가 보인 채널2 (A), 채널32 (B) 및 채널52 (C) 의 통계 결과의 모식도이다.
도 18 은, 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 피험자의 인지 기능의 정도를 판정하는 플로를 나타내는 플로 차트이다.
도 2 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 뇌 활동을 측정할 때의 측정 부위를 나타낸 모식도이다.
도 3 은, 국제 10-20 법의 측정 부위를 설명하기 위한 모식도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 피험자의 인지 기능의 정도를 판정하는 플로를 나타내는 플로 차트이다.
도 5 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 피험자에게 냉감각 자극을 부여하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 태스크와 레스트의 타이밍 차트 및 냉감각 자극의 강도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7 은, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 인지 기능 정상인 (A), 경도 인지 기능 장애자 (B), 및, 알츠하이머형 인지증 환자 (C) 의 뇌 활동의 변화의 통계 결과의 모식도이다.
도 8 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 태스크와 레스트의 타이밍 차트 및 태스크의 난이도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9 는, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 인지 기능 정상인 (A), 경도 인지 기능 장애자 (B), 및, 알츠하이머형 인지증 환자 (C) 의 뇌 활동의 변화의 통계 결과의 모식도이다.
도 10 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 피험자에게 기억 및 상상에 관한 태스크를 부여하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 피험자에게 부여하는 기억 및 상상에 관한 태스크를 설명하기 위한 모식도이다.
도 12 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 태스크와 레스트의 타이밍 차트 및 태스크의 난이도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 13 은, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 뇌 활동의 변화에 유의차가 보인 채널10 (A), 채널37 (B), 채널45 (C) 및 채널53 (D) 의 통계 결과의 모식도이다.
도 14 는, 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 피험자에게 공간 인지에 관한 태스크를 부여하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 15 는, 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 피험자에게 부여하는 공간 인지에 관한 태스크를 설명하기 위한 모식도이다.
도 16 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 태스크와 레스트의 타이밍 차트 및 태스크의 난이도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 17 은, 본 발명의 제 4 실시예에 의한 뇌 활동의 변화에 유의차가 보인 채널2 (A), 채널32 (B) 및 채널52 (C) 의 통계 결과의 모식도이다.
도 18 은, 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 피험자의 인지 기능의 정도를 판정하는 플로를 나타내는 플로 차트이다.
이하, 본 발명을 구체화한 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
[제 1 실시형태]
먼저, 도 1 ∼ 도 3 을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 인지 기능 판정 방법을 실시하기 위한 뇌 활동 계측 시스템 (100) 의 전체 구성에 대해 설명한다.
(뇌 활동 계측 시스템의 구성)
제 1 실시형태에 의한 인지 기능 판정 방법을 실천하기 위한 뇌 활동 계측 시스템 (100) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 뇌 활동 계측 장치 (1) 와, 데이터 처리 장치 (2) 와, 표시 장치 (3) 를 구비하고 있다.
뇌 활동 계측 장치 (1) 는, 근적외 분광법 (NIRS) 을 사용하여 피험자 (P) 의 뇌 활동을 광학적으로 계측하고, 시계열의 계측 결과 데이터를 생성하는 장치 (광 계측 장치) 이다. 구체적으로는, 뇌 활동 계측 장치 (1) 는, NIRS 장치이다. 뇌 활동 계측 장치 (1) 는, 근적외광의 파장 영역의 계측광을 피험자 (P) 의 두부 표면 상에 배치한 송광 프로브 (도시 생략) 로부터 조사한다. 그리고, 두부 내에서 반사된 계측광을 두부 표면 상에 배치한 수광 프로브 (도시 생략) 에 입사시켜 검출함으로써, 계측광의 강도 (수광량) 를 취득한다. 송광 프로브 및 수광 프로브는, 각각 복수 형성되고, 두부 표면 상의 소정 위치에 각 프로브를 고정시키기 위한 홀더 (4) 에 장착된다. 뇌 활동 계측 장치 (1) 는, 복수 파장 (예를 들어, 780 ㎚, 805 ㎚ 및 830 ㎚ 의 3 파장) 의 계측광의 강도 (수광량) 와 헤모글로빈의 흡광 특성에 기초하여, 산소화 헤모글로빈, 탈산소화 헤모글로빈 및 총 헤모글로빈의 변화량을 계측한다. 이로써, 뇌 활동 계측 장치 (1) 는, 뇌 활동에 수반하는 뇌 중 혈류 변화를, 헤모글로빈양 변화로서 계측한다.
다음으로, 데이터 처리 장치 (2) 및 표시 장치 (3) 의 장치 구성에 대해 설명한다.
데이터 처리 장치 (2) 는, 뇌 활동 계측 장치 (1) 로부터 보내진 계측 데이터의 통계 처리를 실시한다. 즉, 데이터 처리 장치 (2) 는, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하기 위한 통계 데이터를 산출하도록 구성되어 있다. 데이터 처리 장치 (2) 는, CPU, 메모리 및 하드 디스크 드라이브 등을 구비한 PC (퍼스널 컴퓨터) 에 의해 구성되어 있다.
표시 장치 (3) 는, 피험자 (P) 에게 실행시키기 위한 태스크를 표시하도록 구성되어 있다. 표시 장치 (3) 는, 액정 디스플레이 등의 모니터이다.
도 2 는, 제 1 실시형태에 있어서, 뇌 활동 계측 장치 (1) 에 의해 피험자 (P) 의 뇌의 혈류량을 측정할 때의 계측 부위를 나타내고 있다. 또, 도 3 은, 국제 10-20 법에 있어서의 계측 부위를 나타낸 도면이다. 제 1 실시형태에서는, 피험자 (P) 의 뇌 활동의 측정 데이터를 취득할 때의 계측 부위는, 도 3 에 나타내는 국제 10-20 법의, F3, F4, P3, P4 중 어느 것을 포함한 범위로 설정되어 있다. 구체적으로는, 국제 10-20 법의, F3, F4, P3, P4 중 어느 것을 포함한 범위로서, 도 2 에 나타내는 바와 같은 54 채널을 계측 부위로 설정한다. 그 때, 관심 영역 (ROI) 으로서, ROI1 ∼ ROI5 를 설정한다.
(피험자의 인지 기능의 정도를 판정하는 방법)
다음으로, 도 1 및 도 4 ∼ 도 6 을 참조하여, 제 1 실시형태에 의한 피험자 (P) 의 인지 기능 판정 방법에 대해 설명한다.
먼저, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 방법의 개요에 대해 설명한다. 도 4 는, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 플로를 나타내는 플로 차트이다. 제 1 실시형태에서는, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 피험자 (P) 의 감각기에 감각 자극으로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하거나, 또는, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 태스크로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 을 갖는다. 또, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 부하를 복수 회 부여하는 스텝에 있어서, 부하를 부여하였을 때에 피험자 (P) 의 뇌 활동의 변화를 측정하고, 측정 데이터를 취득하는 스텝 (S2) 을 갖는다. 또, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 측정 데이터간의 변화량에 기초하여, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판별하는 스텝 (S3) 을 갖는다. 이들 스텝에 의해, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정한다.
(피험자의 감각기에 감각 자극으로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 스텝)
다음으로, 도 5 및 도 6 을 참조하여, 피험자 (P) 의 감각기에 감각 자극으로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 스텝에 대해 설명한다.
제 1 실시형태에서는, 피험자 (P) 에게 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 은, 피험자 (P) 의 감각기에 감각 자극으로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 스텝이다.
도 5 는, 피험자 (P) 의 감각기에 감각 자극을 부여할 때의 모식도이다. 도 5 에 나타내는 예에서는, 피험자 (P) 의 왼쪽 손바닥 (6a) 에 보냉제 (5) 를 댐으로써, 피험자 (P) 에게 냉감각 자극을 부여한다. 즉, 제 1 실시형태에 있어서, 감각기는 피험자 (P) 의 손 (6) 이고, 감각 자극은 접촉 자극이다.
또, 제 1 실시형태에서는, 피험자 (P) 에게 부여하는 감각 자극은, 지속성을 갖는 자극이다. 지속성을 갖는 자극은, 피험자 (P) 에게 감각 자극을 부여할 때에, 전회의 자극에 의한 영향이 잔존하고 있는 상태에서 감각 자극을 부여함으로써 지속성을 갖게 한 자극이다. 또, 제 1 실시형태에서는, 지속성을 갖는 자극은, 냉감각 자극이다. 냉감각 자극을 부여하는 것으로는, 예를 들어, 보냉제 (5) 이다. 보냉제 (5) 는, 예를 들어, 4 ℃ 로 냉각되어 있다. 즉, 피험자 (P) 에게는, 감각 자극으로서, 4 ℃ 에 상당하는 일정한 강도를 갖는 냉감각 자극을 복수 회 부여한다.
도 6 은, 피험자 (P) 에게 냉감각 자극을 부여할 때의 태스크 기간 (7a) 과 레스트 기간 (7b) 의 타이밍 차트 (7), 및 냉감각 자극의 강도의 시간 변화를 나타내는 그래프 (8) 이다.
제 1 실시형태에서는, 도 6 의 타이밍 차트 (7) 에 나타내는 바와 같이, 피험자 (P) 의 왼쪽 손바닥 (6a) 에 보냉제 (5) 를 대는 태스크 기간 (7a) 과, 폐안, 안정 유지 상태에서의 레스트 기간 (7b) 을 1 세트로 하여, 합계 5 세트 반복한다. 태스크 기간 (7a) 은, 예를 들어, 15 초간이다. 또, 레스트 기간 (7b) 은, 예를 들어, 15 초간이다. 피험자 (P) 의 왼쪽 손바닥 (6a) 은, 보냉제 (5) 에 의해 차가워지고, 그 냉각 효과가 지속 (축적) 됨으로써, 태스크를 반복할 때마다 보냉제 (5) 에 의한 자극 (5a) 의 상대 강도가 증가해 간다. 즉, 도 8 의 그래프 (8) 에 나타내는 바와 같이, 태스크 기간 (7a) 에 있어서는, 시간의 경과와 함께 냉감각 자극의 강도가 증가한다. 또, 레스트 기간 (7b) 에 있어서는, 냉감각 자극의 강도는 저하되지만, 냉감각 자극이 없어지지는 않는다. 그리고, 다음의 태스크 기간 (7a) 에 의해, 다시 냉감각 자극의 강도가 증가하고, 서서히 냉감각 자극의 강도가 증가해 간다. 또한, 보냉제 (5) 에 의한 자극 (5a) 은, 특허 청구의 범위의 「냉감각 자극」의 일례이다.
(피험자의 인지 기능 판정 방법)
제 1 실시형태에서는, 피험자 (P) 에게 보냉제 (5) 에 의한 자극 (5a) 을 부여하였을 때의, 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화에 기초하여 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정한다. 후술하는 제 1 실시예에 의해, 냉감각 자극을 복수 회 부여함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때에 유효한 ROI 및 그 ROI 에 있어서의 혈류량의 변화의 경향이 확인되었다. 후술하는 제 1 실시예에서는, ROI3 (도 2 참조) 이 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때에 유효한 ROI 로서 확인되었다. 제 1 실시형태에서는, ROI3 에 있어서의 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화의 경향을, 제 1 실시예에서 얻은 실험 결과와 대조함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정한다.
[제 1 실시예]
다음으로, 도 7 을 참조하여, 제 1 실시예에 의한 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때의 지표를 얻은 실험에 대해 설명한다.
제 1 실시예에서는, 피험자 (P) 를, 60 ∼ 84 세까지의 인지 기능 정상인 (이하, NDC 라고 한다), 경도 인지 기능 장애자 (이하, MCI 라고 한다) 및 알츠하이머형 인지증 환자 (이하, AD 라고 한다) 의 3 개의 그룹으로 나누고, 각각의 그룹의 뇌 활동을 측정하였다. 그리고, 각각의 그룹의 뇌 활동의 측정 결과를 비교함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도에 따라 상이한 뇌 활동의 경향을 취득하였다. 이 과제를 실시한 피험자 (P) 의 인원수는, NDC 가 22 명, MCI 가 27 명, AD 가 22 명이다. 또한, 평균 연령은, 각 그룹간에서의 유의차는 없다.
제 1 실시예에서는, 피험자 (P) 의 왼쪽 손바닥 (6a) 에 냉감각 자극을 부여하는 태스크를 실시할 때, 뇌 활동 계측 장치 (1) 에 의해, 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화를 취득하고, 취득한 뇌혈류량의 변화에 기초하여, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하였다. 인지 기능의 정도를 판정하는 방법으로는, 도 2 에 나타내는 각 채널에 있어서, 태스크 개시 전 5 초간 평균의 뇌혈류량과, 태스크 기간 (7a) 의 15 초 평균의 뇌혈류량의 차분을 태스크 반복시마다 구하여 특징량으로 하였다. 그리고, 특징량을 피험자군 (NDC, MCI, AD) 마다 반복 횟수별로 비교하였다. 비교하는 방법으로는, 태스크 반복 횟수간의 상대적 조합 페어로, 대응이 있는 t 검정에 의해 유의차 검정을 실시하였다.
도 7 은, 피험자군별 t 검정의 해석 결과 (10) 를 나타내는 도면이다. 도 7(A) 는, NDC 의 t 검정의 해석 결과 (10a) 이다. 또, 도 7(B) 는, MCI 의 t 검정의 해석 결과 (10b) 이다. 또, 도 7(C) 는, AD 의 t 검정의 해석 결과 (10c) 이다. 도 7 에 나타내는 각 도면의 세로축은, 뇌혈류량의 변화의 평균값이고, 플롯 (11) 은, 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화의 평균값을 나타내고 있다. 또, 직선 (12a 및 12b) 은 각각, 플러스 및 마이너스의 표준 편차를 나타내고 있다. 또, 도 7 중의 「*」표시는, 유의 수준이 5 ％ 이하인 것을 나타내고 있다. 또, 도 7 중의 「**」표시는, 유의 수준이 1 ％ 이하인 것을 나타내고 있다.
각 채널의 해석의 결과, 제 1 실시예에서는, ROI3 (도 2 참조) 의 계측 데이터에 있어서 유의차가 있는 결과가 얻어졌다. 구체적으로는, NDC 에 있어서, 1 회째의 태스크와 3 회째의 태스크의 비교 및 1 회째의 태스크와 5 회째의 태스크의 비교에 의해, 유의차 p ＜ 0.01 (유의 수준이 1 ％ 이하인 것) 이 확인되었다. 또, NDC 에 있어서, 1 회째의 태스크와 4 회째의 태스크의 비교에 의해, 유의차 p ＜ 0.05 (유의 수준이 5 ％ 이하인 것) 가 확인되었다. 한편, MCI 및 AD 에 있어서는, 각 태스크간의 유의차는 확인되지 않았다. 이로써, 피험자 (P) 에게 냉감각 자극을 복수 회 부여하는 태스크를 실시하였을 때에, ROI3 에 있어서, 1 회째의 태스크에서 얻어진 특징량이, 3, 4, 5 회째의 태스크에서 얻어진 특징량과 비교하여 큰 경우, NDC 를, MCI 및 AD 로부터 구별하는 것이 가능하다는 결과가 얻어졌다.
(제 1 실시형태의 효과)
제 1 실시형태에서는, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
제 1 실시형태에서는, 상기와 같이, 피험자 (P) 의 인지 기능 판정 방법은, 피험자 (P) 의 감각기에 감각 자극으로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하거나, 또는, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 태스크로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 을 갖는다. 또, 피험자 (P) 의 인지 기능 판정 방법은, 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 에 있어서, 부하를 부여하였을 때에 피험자 (P) 의 뇌 활동의 변화를 측정하고, 측정 데이터를 취득하는 스텝 (S2) 을 갖는다. 또, 피험자 (P) 의 인지 기능 판정 방법은, 측정 데이터간의 변화량에 기초하여, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판별하는 스텝 (S3) 을 갖는다. 이로써, 피험자 (P) 의 감각기에 감각 자극으로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 경우에는, 과제를 이해할 필요가 없는 감각 자극에 의해 인지 과제에 대한 적응의 개인차에 의존하지 않고 뇌 활동의 변화를 측정할 수 있다. 또, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 태스크로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 경우에는, 피험자 (P) 에 따른 난이도의 태스크에 의한 뇌 활동의 변화를 측정할 수 있다. 그 결과, 피험자 (P) 의 인지 과제에 대한 적응에 개인차가 있는 경우라도, 인지 기능의 정도를 판정할 수 있다.
또, 제 1 실시형태에서는, 상기와 같이, 감각 자극을 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 피험자 (P) 에게 부여하는 감각 자극은, 지속성을 갖는 자극이다. 이로써, 피험자 (P) 에 대해 자극을 부여하는 횟수가 증가함에 따라, 자극의 영향이 축적되므로 (남으므로), 자극의 상대 강도를 서서히 증가시킬 수 있다. 그 결과, 자극을 부여하는 횟수가 증가함에 따라 축적되는 자극에 대한 피험자 (P) 의 뇌 활동의 상대 변화에 기초하여, 인지 기능의 정도를 판별할 수 있다.
또, 제 1 실시형태에서는, 상기와 같이, 지속성을 갖는 자극은, 피험자 (P) 에게 감각 자극을 부여할 때에, 전회의 자극에 의한 영향이 잔존하고 있는 상태에서 감각 자극을 부여함으로써 지속성을 갖게 한 자극이다. 이로써, 용이하게 감각 자극의 상대 강도를 서서히 증가시킬 수 있다. 또, 감각 자극에 대한 감수성에 개인차가 있는 경우라도, 감각 자극의 강도 변화에 대한 반응을 측정할 수 있다.
또, 제 1 실시형태에서는, 상기와 같이, 지속성을 갖는 자극은, 냉감각 자극이다. 이로써, 예를 들어, 온감각 자극과 비교했을 경우, 보다 자극에 대한 수용기가 많은 냉감각 자극을 사용하여 피험자 (P) 에게 자극을 부여할 수 있다. 그 결과, 보다 활발한 뇌 활동의 변화를 측정할 수 있다.
또, 제 1 실시형태에서는, 상기와 같이, 감각기는 피험자 (P) 의 손 (6) 이고, 감각 자극은 접촉 자극이다. 이로써, 자극에 대한 감도가 높은 손에 직접 접촉하여 자극을 부여할 수 있다. 그 결과, 보다 정확한 뇌 활동의 변화를 측정할 수 있다.
또, 제 1 실시형태에서는, 상기와 같이, 측정 데이터를 취득하는 스텝 (S2) 에 있어서, 계측 부위는, 국제 10-20 법의, F3, F4, P3, P4 중 어느 것을 포함한 범위로 설정되어 있다. 이로써, 뇌 활동의 측정시에 있어서의 계측 부위를 대략 일정하게 할 수 있다. 그 결과, 측정 부위가 상이한 것에 의해 측정 데이터에 오차가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또, 상기 냉감각 자극을 부여하여 피험자 (P) 의 뇌 활동의 변화를 측정한 결과, F3, F4, P3, P4 중 어느 것에 있어서, 부하에 대해 유의한 뇌 활동의 변화가 확인되었다. 그 때문에, 인지 기능의 정도의 판정을, 유의한 정밀도로 실시할 수 있다.
또, 제 1 실시형태에서는, 상기와 같이, 측정 데이터를 취득하는 스텝은, 근적외 분광법에 의해, 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화를 뇌 활동의 변화로서 측정한다. 이로써, 뇌 활동 계측 장치 (1) 를 사용하여 피험자 (P) 의 뇌 활동의 변화를 측정할 수 있다. 그 결과, 뇌 활동 계측 장치 (1) 는, 비침습이고, MRI 등과 비교했을 경우, 대규모의 설비를 필요로 하지 않으므로, 피험자 (P) 의 뇌 활동의 변화를 간편하게 측정할 수 있다.
[제 2 실시형태]
다음으로, 도 4 및 도 8 을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 인지 기능 판정 방법에 대해 설명한다. 피험자 (P) 에게 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 에 있어서, 피험자 (P) 에게 냉감각 자극을 복수 회 부여하는 제 1 실시형태와는 달리, 제 2 실시형태에서는, 피험자 (P) 에게 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 에 있어서, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 복수 회 부여한다. 또한, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
(상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 복수 회 부여하는 스텝)
제 2 실시형태에 있어서, 상이한 난이도의 태스크는, 계산에 관한 태스크이다. 제 2 실시형태에서는, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 은, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 반복하여 정시한다. 또, 제 2 실시형태에서는, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 태스크의 난이도는, 제 1 태스크의 난이도와 비교하여, 제 1 태스크보다 이후에 부여되는 제 2 태스크의 난이도가 높아지도록 설정되어 있다.
도 8 은, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 부여할 때의 태스크 기간 (20a) 과 레스트 기간 (20b) 의 타이밍 차트 (20), 및 계산에 관한 태스크의 난이도의 시간 변화를 나타내는 그래프 (21) 이다. 제 2 실시형태에서는, 도 8 의 타이밍 차트 (20) 에 나타내는 바와 같이, 피험자 (P) 에게 계산을 실시하게 하는 태스크 기간 (20a) 과, 태스크 기간 (20a) 의 전후에 무의미한 말의 발음을 실시하는 레스트 기간 (20b) (전 레스트 기간 및 후 레스트 기간) 을 1 세트로 하여, 합계 5 세트의 문제를 피험자 (P) 에게 실시시키도록 설정되어 있다. 전 레스트 기간 및 후 레스트 기간에서는, 무의미한 말을 발음함으로써, 뇌혈류량의 변화를 측정할 때의 베이스 라인을 구축한다. 태스크 기간 (20a) 은, 예를 들어, 20 초간이다. 또, 전 레스트 기간 및 후 레스트 기간은, 예를 들어, 각각 20 초간이다. 또, 전 레스트 기간 및 후 레스트 기간에 있어서 발음하는 무의미한 말로는, 예를 들어, 「아, 이, 우, 에, 오」이다.
또, 그래프 (21) 에 나타내는 바와 같이, 계산 문제의 난이도는, 세트마다 상이한 난이도로 하고, 이후에 실시하는 문제의 난이도를 높게 설정한다. 계산 문제로는, 예를 들어, 인지증의 진단용인, 미니 멘탈 스테이트 검사 (MMSE) 에서 사용되고 있는 시리얼 세븐 (100 － 7) 을 개정한 문제를 사용할 수 있다. 즉, 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크로서, 100 에서 2 를 연속으로 빼는 문제 (100 － 2), 100 에서 3 을 연속으로 빼는 문제 (100 － 3), 100 에서 7 을 연속으로 빼는 문제 (100 － 7), 101 에서 7 을 연속으로 빼는 문제 (101 － 7), 102 에서 7 을 연속으로 빼는 문제 (102 － 7) 를 출제한다. 여기서, 짝수의 뺄셈과 홀수의 뺄셈에서는, 짝수의 뺄셈의 난이도가 낮다.
(피험자의 인지 기능 판정 방법)
제 2 실시형태에서는, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 부여하였을 때의, 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화에 기초하여 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정한다. 후술하는 제 2 실시예에 의해, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 복수 회 부여함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때에 유효한 ROI 및 그 ROI 에 있어서의 혈류량의 변화의 경향이 확인되었다. 후술하는 제 2 실시예에서는, ROI2 (도 2 참조) 가 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때에 유효한 ROI 로서 확인되었다. 제 2 실시형태에서는, ROI2 에 있어서의 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화의 경향을, 제 2 실시예에서 얻은 실험 결과와 대조함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정한다.
또한, 제 2 실시형태의 그 밖의 구성은, 상기 제 1 실시형태와 동일하다.
[제 2 실시예]
다음으로, 도 9 를 참조하여, 제 2 실시예에 의한 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때의 지표를 얻은 실험에 대해 설명한다.
제 2 실시예에 있어서도, 상기 제 1 실시예와 마찬가지로, 피험자 (P) 를, 60 ∼ 84 세까지의 NDC, MCI 및 AD 의 3 개의 그룹으로 나누고, 각각의 그룹의 뇌 활동을 측정하였다. 그리고, 각각의 그룹의 뇌 활동의 측정 결과를 비교함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도에 따라 상이한 뇌 활동의 경향을 취득하였다. 이 과제를 실시한 피험자 (P) 의 인원수는, NDC 가 22 명, MCI 가 27 명, AD 가 22 명이다.
제 2 실시예에서는, 상기 제 2 실시형태에서 사용한 계산에 관한 태스크를 피험자 (P) 에게 부여하고, 그 때의 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화를 측정하였다. 제 2 실시예에 있어서, 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 태스크 개시 전 5 초간 평균의 뇌혈류량과, 태스크 기간 (20a) 의 20 초 평균의 뇌혈류량의 차분을 태스크 반복시마다 구하여 특징량으로 하였다. 그리고, 특징량을 피험자군 (NDC, MCI, AD) 마다 계산 문제별로 비교하였다. 비교하는 방법으로는, 태스크 반복 횟수간의 상대적 조합 페어로, 대응이 있는 t 검정에 의해 유의차 검정을 실시하였다.
도 9 는, 피험자군별 t 검정의 해석 결과 (22) 를 나타내는 도면이다. 도 9(A) 는, NDC 의 t 검정의 해석 결과 (22a) 이다. 또, 도 9(B) 는, MCI 의 t 검정의 해석 결과 (22b) 이다. 또, 도 9(C) 는, AD 의 t 검정의 해석 결과 (22c) 이다. 도 9 에 나타내는 각 도면의 세로축은, 뇌혈류량의 변화의 평균값이고, 플롯 (23) 은, 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화의 평균값을 나타내고 있다. 또, 직선 (24a 및 24b) 은 각각, 플러스 및 마이너스의 표준 편차를 나타내고 있다.
각 채널의 해석의 결과, 제 2 실시예에서는, ROI2 (도 2 참조) 의 계측 데이터에 있어서 유의차가 있는 결과가 얻어졌다. 구체적으로는, NDC 에 있어서, 1 회째의 문제와 2 회째의 문제의 비교에 의해 유의차 p ＜ 0.01 (유의 수준이 1 ％ 이하인 것) 이 확인되었다. 또, MCI 에 있어서도, 1 회째의 문제와 2 회째의 문제의 비교 및 1 회째의 문제와 4 회째의 문제의 비교에 의해, 유의차 p ＜ 0.01 (유의 수준이 1 ％ 이하인 것) 이 확인되었다. 또, NDC 에 있어서, 1 회째의 문제와 4 회째의 문제의 비교, 및, 1 회째의 문제와 5 회째의 문제의 비교에 의해, 유의차 p ＜ 0.05 (유의 수준이 5 ％ 이하인 것) 가 확인되었다. 또, MCI 에 있어서도, 2 회째의 문제와 3 회째의 문제의 비교에 의해, 유의차 p ＜ 0.05 (유의 수준이 5 ％ 이하인 것) 가 확인되었다. 한편, AD 에 있어서는, 유의차는 확인되지 않았다. 이로써, 계산에 관한 태스크를 사용하였을 때에, ROI2 에 있어서, 1 회째의 문제 및 2 회째의 문제의 특징량이 큰 경우, NDC 및 MCI 를 AD 로부터 구별하는 것이 가능하다는 결과가 얻어졌다.
(제 2 실시형태의 효과)
제 2 실시형태에서는, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
제 2 실시형태에서는, 상기와 같이, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 은, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 반복하여 정시한다. 이로써, 동일한 문제를 반복함으로써, 피험자 (P) 가 계산 문제의 해답을 기억하는 것을 억제할 수 있다. 또, 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자 (P) 를 태스크에 익숙해지게 할 수 있으므로, 피험자 (P) 가 태스크를 도중에 그만두는 것을 억제할 수 있다. 또, 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자 (P) 에게 적합한 난이도의 태스크를 실행시킬 수 있다. 그 결과, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 지표로서, 계산에 관한 인지 기능의 정도를 얻을 수 있으므로, 인지 기능의 정도의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또, 제 2 실시형태에서는, 상기와 같이, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 태스크의 난이도는, 제 1 태스크의 난이도와 비교하여, 제 1 태스크보다 이후에 부여되는 제 2 태스크의 난이도가 높아지도록 설정되어 있다. 이로써, 난이도가 낮은 태스크로 피험자 (P) 를 익숙해지게 할 수 있다. 그 결과, 피험자 (P) 가 도중에 태스크의 실행을 포기해 버리는 것을 억제할 수 있다. 또, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여함으로써, 피험자 (P) 에게 적합한 난이도의 태스크를 실행시킬 수 있으므로, 뇌 활동이 검출되지 않는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제 2 실시형태의 그 밖의 효과는, 상기 제 1 실시형태와 동일하다.
[제 3 실시형태]
다음으로, 도 4 및 도 10 ∼ 도 12 를 참조하여, 제 3 실시형태에 의한 인지 기능 판정 방법에 대해 설명한다. 피험자 (P) 에게 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 에 있어서, 피험자 (P) 에게 냉감각 자극 또는 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 복수 회 부여하는 제 1 또는 제 2 실시형태와는 달리, 제 3 실시형태에서는, 피험자 (P) 에게 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 에 있어서, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 기억 및 상상에 관한 태스크를 복수 회 부여한다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
(상이한 난이도의 기억 및 상상에 관한 태스크를 복수 회 부여하는 스텝)
제 3 실시형태에서는, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 은, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 기억 및 상상을 조합한 태스크를 반복하여 정시한다. 또, 제 3 실시형태에서는, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 태스크의 난이도는, 제 1 태스크의 난이도와 비교하여, 제 1 태스크보다 이후에 부여되는 제 2 태스크의 난이도가 높아지도록 설정되어 있다.
도 10 은, 피험자 (P) 에게 기억 및 상상에 관한 태스크를 부여할 때의 모식도이다. 또, 도 11 은, 기억 및 상상에 관한 태스크의 예를 나타내는 모식도이다. 제 3 실시형태에서는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 실험자 (E) 가 피험자 (P) 의 손 (6) 에 모양이 유사한 문자를 쓰고, 피험자 (P) 가 그 문자를 맞힌다는 방법을 난이도별로 반복하여 정시한다. 구체적으로는, 실험자 (E) 가, 폐안상태의 피험자 (P) 의 왼쪽 손바닥 (6a) 에, 유사한 3 문자로부터 2 개 또는 3 개의 문자를 연속적으로 손가락으로 쓴다.
도 12 는, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 기억 및 상상에 관한 태스크를 부여할 때의 태스크 기간 (30a) 과 레스트 기간 (30b) 의 타이밍 차트 (30), 및 기억 및 상상에 관한 태스크의 난이도의 시간 변화를 나타내는 그래프 (31) 이다. 태스크 기간 (30a) 은, 피험자 (P) 에 유사한 문자를 쓰는 기간이다. 또, 레스트 기간 (30b) 은, 태스크 기간 (30a) 의 전후에 형성되고, 피험자 (P) 를 폐안 상태에서 릴렉스시키는 기간이다. 또한, 태스크 전의 레스트 기간 (30b) 을 전 레스트 기간으로 한다. 또, 태스크 후의 레스트 기간 (30b) 을 후 레스트 기간으로 한다. 전 레스트 기간 및 후 레스트 기간에 있어서, 뇌혈류량의 변화를 측정할 때의 베이스 라인을 구축한다. 태스크 기간 (30a) 은, 예를 들어, 15 초간이고, 전 레스트 기간 및 후 레스트 기간은, 예를 들어, 각각 20 초간이다. 또, 유사한 문자는, 예를 들어, 도 11 에 나타내는 「ス」, 「マ」, 「ヌ」이다.
또, 태스크의 난이도는, 도 12 의 그래프 (31) 에 나타내는 바와 같이, 이전에 실시하는 태스크보다 이후에 실시하는 태스크의 난이도 쪽이 높아지도록 설정된다. 즉, 태스크의 난이도를 상이하게 하기 위해, 2 문자를 쓰는 제 1 태스크를 2 회 실시한 후, 3 문자를 쓰는 제 2 태스크를 2 회 실시한다. 태스크의 시간은 동일하지만, 손바닥 (6a) 에 쓰는 문자수를 2 문자에서 3 문자로 늘림으로써 난이도를 높게 한다.
(피험자의 인지 기능 판정 방법)
제 3 실시형태에서는, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 기억 및 상상에 관한 태스크를 부여하였을 때의, 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화에 기초하여 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정한다. 후술하는 제 3 실시예에 의해, 상이한 난이도의 기억 및 상상에 관한 태스크를 복수 회 부여함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때에 유효한 채널 및 그 채널에 있어서의 혈류량의 변화의 경향이 확인되었다. 후술하는 제 3 실시예에서는, 도 2 에 나타내는 채널10, 채널37, 채널45, 및 채널53 의 4 채널에 있어서의 혈류량의 변화가, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때에 유효한 지표가 되는 것이 확인되었다. 제 3 실시형태에서는, 이들 4 채널에 있어서의 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화의 경향을, 제 3 실시예에서 얻은 실험 결과와 대조함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정한다.
제 3 실시형태의 그 밖의 구성은, 상기 제 1 실시형태와 동일하다.
[제 3 실시예]
다음으로, 도 13 을 참조하여, 제 3 실시예에 의한 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때의 지표를 얻은 실험에 대해 설명한다.
제 3 실시예에 있어서도, 상기 제 1 및 제 2 실시예와 마찬가지로, 피험자 (P) 를, 60 ∼ 84 세까지의 NDC, MCI 및 AD 의 3 개의 그룹으로 나누고, 각각의 그룹의 뇌 활동을 측정하였다. 그리고, 각각의 그룹의 뇌 활동의 측정 결과를 비교함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도에 따라 상이한 뇌 활동의 경향을 취득하였다. 이 과제를 실시한 피험자 (P) 의 인원수는, NDC 가 21 명, MCI 가 18 명, AD 가 10 명이다.
제 3 실시예에서는, 상기 제 3 실시형태에서 사용한, 형태가 유사한 문자를 피험자 (P) 의 손 (6) 에 쓰는 태스크를 복수 회 피험자 (P) 에게 부여하고, 그 때의 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화를 측정하였다. 제 3 실시예에 있어서, 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 태스크 개시 전 5 초간 평균의 뇌혈류량과, 태스크 기간 (30a) 의 평균의 뇌혈류량의 차분을 태스크 반복시마다 구하여 전체 반복의 평균을 특징량으로 하였다. 그리고, 특징량을 각 질환군에 있어서, LASSO 해석을 실시하였다. 그리고, LASSO 해석의 결과, 각 채널 (도 2 참조) 의 변화량에 대해 2 군간에 기여하는 채널을 선별하였다. 그리고, 선별된 채널에 있어서, Mann-Whitney U 검정에 의해, 2 군간의 유의차 검정을 실시하였다.
유의차 검정에 의해, 각 채널에 대한 질환군의 Box 차트를 작성하고, 질환간의 뇌혈류량의 변화에 대해 확인하였다. 도 13 은, 기억 및 상상에 관한 태스크를 실시하였을 때의 해석 결과 (32) 의 Box 차트의 예를 나타내는 도면이다. 도 13(A) 는, 채널10 의 해석 결과 (32a) 이다. 또, 도 13(B) 는, 채널37 의 해석 결과 (32b) 이다. 또, 도 13(C) 는, 채널45 의 해석 결과 (32c) 이다. 또, 도 13(D) 는, 채널53 의 해석 결과 (32d) 이다. 도 13 중의 각 도면의 세로축은, 뇌혈류 변화량을 나타내고 있다. 도 13 중의 검정 동그라미 (33) 는, 각 피험자 (P) 의 특징량을 나타내는 플롯이다. 도 13 중의 세모 (34a 및 34b) 는, 각각, 피험자 (P) 의 특징량의 최대값 및 최소값이다. 박스 (35) 내의 굵은 선 (36) 은, 피험자 (P) 의 특징량의 중앙값이고, 박스 (35) 내의 가는 선 (37) 은, 피험자 (P) 의 특징량의 평균값이다. 박스 (35) 의 상하의 선 (38a 및 38b) 은, 각각, 피험자 (P) 의 특징량의 플러스 및 마이너스의 1.5 SD (표준 편차) 이다. 플러스 및 마이너스의 1.5 SD 의 범위에는, 피험자 (P) 의 특징량의 약 87 ％ 가 포함된다.
도 2 에 나타낸 전체 54 채널의 해석의 결과, 제 3 실시예에서는, NDC 와 MCI 의 2 군간의 판별에 기여하는 채널이, LASSO 해석에 의해 9 개 얻어지고, 그 중 Mann-Whitney U 검정에 의해 4 개의 채널 (채널10, 채널37, 채널45, 및 채널53) 에 있어서 유의차가 보였다. 또, MCI 와 AD 의 2 군간의 판별에 기여하는 채널이 LASSO 해석에 의해 6 개 얻어지고, 그 중 Mann-Whitney U 검정에 의해 1 개의 채널 (채널37) 에 있어서 유의차가 보였다. 도 13 에 나타내는 바와 같이, NDC 로부터 MCI 가 되면 뇌혈류량이 상승하고, MCI 로부터 AD 가 되면 뇌혈류량이 저하되는 경향이 보였다.
(제 3 실시형태의 효과)
제 3 실시형태에서는, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
제 3 실시형태에서는, 상기와 같이, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 은, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 기억 및 상상을 조합한 태스크를 반복하여 정시한다. 이로써, 상이한 난이도의 기억 및 상상을 조합한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자 (P) 를 태스크에 익숙해지게 할 수 있으므로, 피험자 (P) 가 태스크를 도중에 그만두는 것을 억제할 수 있다. 또, 상이한 난이도의 기억 및 상상에 관한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자 (P) 에게 적합한 난이도의 태스크를 실행시킬 수 있다. 그 결과, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 지표로서, 기억 및 상상에 관한 인지 기능의 정도를 얻을 수 있으므로, 인지 기능의 정도의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 제 3 실시형태의 그 밖의 효과는, 상기 제 1 실시형태와 동일하다.
[제 4 실시형태]
다음으로, 도 4 및 도 14 ∼ 도 16 을 참조하여, 제 4 실시형태에 의한 인지 기능 판정 방법에 대해 설명한다. 피험자 (P) 에게 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 에 있어서, 피험자 (P) 에게 냉감각 자극 또는 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크 또는 상이한 난이도의 기억 및 상상에 관한 태스크를 복수 회 부여하는 제 1 ∼ 제 3 실시형태와는 달리, 제 4 실시형태에서는, 피험자 (P) 에게 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 에 있어서, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 복수 회 부여한다. 또한, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
(상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 복수 회 부여하는 스텝)
도 14 는, 피험자 (P) 에게 공간 인지에 관한 태스크를 부여할 때의 표시 장치 (3) 에 표시하는 풍경 사진 (40) 의 예를 나타내는 모식도이다. 또, 도 15 는, 피험자 (P) 가 공간 인지에 관한 태스크에 회답할 때에, 피험자 (P) 가 확인하는 지도 (41) 의 예를 나타내는 모식도이다.
제 4 실시형태에 있어서, 공간 인지에 관한 태스크에서는, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 은, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 반복하여 제시한다. 또, 제 4 실시형태에서는, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 태스크의 난이도는, 제 1 태스크의 난이도와 비교하여, 제 1 태스크보다 이후에 부여되는 제 2 태스크의 난이도가 높아지도록 설정되어 있다.
제 4 실시형태에서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 교차점에 사람이 서 있고, 교차점의 각각의 모퉁이에 상이한 건조물이 있는 풍경 사진 (40) 을 표시 장치 (3) 에 표시한다. 피험자 (P) 에게는, 도 14 에 나타내는 풍경 사진 (40) 에 그려진 건물 등이 모식도로서 나타난 지도 (41) (도 15 참조) 를 건네주고, 도 14 에 나타내는 풍경 사진 (40) 의 풍경이 보이기 위해서는 어느 위치에 서 있으면 되는지를 번호로 회답하게 한다. 또, 사전에 방식을 설명한 후, 태스크를 실행한다. 또한, 풍경 사진 (40) 및 지도 (41) 는, 각각, 특허 청구의 범위의 「공간 인지에 관한 태스크」의 일례이다.
도 16 은, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 부여할 때의 태스크 기간 (42a) 과 레스트 기간 (42b) 의 타이밍 차트 (42), 및 공간 인지에 관한 태스크의 난이도의 시간 변화를 나타내는 그래프 (43) 이다. 태스크 기간 (42a) 의 전후에는, 각각 전 레스트 기간 및 후 레스트 기간을 형성한다. 태스크 기간 (42a) 은, 예를 들어, 30 초간이다. 또, 전 레스트 기간 및 후 레스트 기간은, 예를 들어, 각각 20 초간이다. 전 레스트 기간 및 후 레스트 기간에는, 무의미한 말 (예를 들어, 「아, 이, 우, 에, 오」) 을 피험자 (P) 에게 발음하게 한다. 무의미한 말을 발음함으로써, 뇌혈류량의 변화를 측정할 때의 베이스 라인을 구축한다.
또, 제 4 실시형태에서는, 도 16 의 그래프 (43) 에 나타내는 바와 같이, 1 회째와 2 회째의 태스크는 난이도가 낮고, 3 회째와 4 회째의 태스크는 난이도가 높아지도록 설정되어 있다. 구체적으로는, 건물의 배치를 변경하는 것, 및, 도로나 건물의 수를 늘리는 것 등에 의해 태스크의 난이도를 높게 하여, 복수 회 태스크를 실행시킨다.
(피험자의 인지 기능 판정 방법)
제 4 실시형태에서는, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 부여하였을 때의, 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화에 기초하여 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정한다. 후술하는 제 4 실시예에 의해, 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 복수 회 부여함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때에 유효한 채널 및 그 채널에 있어서의 혈류량의 변화의 경향이 확인되었다. 후술하는 제 4 실시예에서는, 도 2 에 나타내는 채널2, 채널32, 및 채널52 의 3 채널에 있어서의 혈류량의 변화가, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때에 유효한 지표가 되는 것이 확인되었다. 제 4 실시형태에서는, 이들 3 채널에 있어서의 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화의 경향을, 제 4 실시예에서 얻은 실험 결과와 대조함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정한다.
제 4 실시형태의 그 밖의 구성은, 상기 제 1 실시형태와 동일하다.
[제 4 실시예]
다음으로, 도 17 을 참조하여, 제 4 실시예에 의한 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때의 지표를 얻은 실험에 대해 설명한다.
제 4 실시예에 있어서도, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시예와 마찬가지로, 피험자 (P) 를, 60 ∼ 84 세까지의 NDC, MCI 및 AD 의 3 개의 그룹으로 나누고, 각각의 그룹의 뇌 활동을 측정하였다. 그리고, 각각의 그룹의 뇌 활동의 측정 결과를 비교함으로써, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도에 따라 상이한 뇌 활동의 경향을 취득하였다. 이 과제를 실시한 피험자 (P) 의 인원수는, NDC 가 21 명, MCI 가 18 명, AD 가 10 명이다.
제 4 실시예에서는, 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 복수 회 피험자 (P) 에게 부여하고, 그 때의 피험자 (P) 의 뇌혈류량의 변화를 측정하였다. 제 4 실시예에 있어서, 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 태스크 개시 전 5 초간 평균의 뇌혈류량과, 태스크 기간 (42a) 의 평균의 뇌혈류량의 차분을 태스크 반복시마다 구하여 전체 반복의 평균을 특징량으로 하였다. 그리고, 특징량을 NDC 와 MCI 에 있어서, NDC 와 AD 에 있어서, 및, MCI 와 AD 에 있어서, LASSO 해석을 실시하고, 각 채널 (도 2 참조) 의 변화량에 대해 2 군간에 기여하는 채널을 선별하고, 선별된 채널에 있어서, Mann-Whitney U 검정에 의해, 2 군간의 유의차 검정을 실시하였다.
유의차 검정에 의해, 각 채널에 대한 질환군의 Box 차트를 작성하고, 질환간의 뇌혈류량의 변화에 대해 확인하였다. 도 17 은, 공간 인지에 관한 태스크를 실시하였을 때의 해석 결과 (44) 의 Box 차트의 예를 나타내는 모식도이다. 도 17(A) 는, 채널2 의 해석 결과 (44a) 이다. 또, 도 17(B) 는, 채널32 의 해석 결과 (44b) 이다. 또, 도 17(C) 는, 채널52 의 해석 결과 (44c) 이다. 도 17 중의 각 도면의 세로축은, 뇌혈류 변화량을 나타내고 있다. 도 17 중의 검정 동그라미 (45) 는, 각 피험자 (P) 의 특징량을 나타내는 플롯이다. 도 17 중의 세모 (46a 및 46b) 는, 각각, 피험자 (P) 의 특징량의 최대값 및 최소값이다. 박스 (47) 내의 굵은 선 (48) 은, 피험자 (P) 의 특징량의 중앙값이고, 박스 (47) 내의 가는 선 (49) 은, 피험자 (P) 의 특징량의 평균값이다. 박스 (47) 의 상하의 선 (50a 및 50b) 은, 각각, 피험자 (P) 의 특징량의 플러스 및 마이너스의 1.5 SD (표준 편차) 이다.
도 2 에 나타낸 전체 54 채널의 해석의 결과, 제 4 실시예에서는, NDC 와 AD의 2 군간의 판별에 기여하는 채널이, LASSO 해석에 의해 9 개 얻어지고, 그 중 Mann-Whitney U 검정에 의해 3 개의 채널 (채널2, 채널32, 및 채널52) 에 있어서 유의차가 보였다. 도 17 에 나타내는 바와 같이, NDC 로부터 MCI, AD 의 순으로 뇌혈류량이 상승하는 경향이 보였다.
(제 4 실시형태의 효과)
제 4 실시형태에서는, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
제 4 실시형태에서는, 상기와 같이, 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) 은, 피험자 (P) 에게 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 반복하여 제시한다. 이로써, 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자 (P) 를 태스크에 익숙해지게 할 수 있으므로, 피험자 (P) 가 태스크를 도중에 그만두는 것을 억제할 수 있다. 또, 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 복수 회 실시함으로써, 피험자 (P) 에게 적합한 난이도의 태스크를 실행시킬 수 있다. 그 결과, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 지표로서, 공간 인지에 관한 인지 기능의 정도를 얻을 수 있으므로, 인지 기능의 정도의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 제 4 실시형태의 그 밖의 효과는, 상기 제 1 실시형태와 동일하다.
[제 5 실시형태]
다음으로, 도 1 및 도 18 을 참조하여, 제 5 실시형태에 의한 인지 기능 판정 방법에 대해 설명한다.
피험자 (P) 에게 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S1) (도 1 참조) 에 있어서, 피험자 (P) 에게 감각 자극 또는 상이한 난이도의 태스크 중, 어느 1 종류를 복수 회 부여하는 제 1 ∼ 제 4 실시형태와는 달리, 제 5 실시형태에서는, 피험자 (P) 에게 부하를 복수 회 부여하는 스텝 (S10) (도 18 참조) 에 있어서, 피험자 (P) 에게 감각 자극 또는 상이한 난이도의 태스크 중, 복수 종류의 감각 자극 또는 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여한다. 또한, 상기 제 1 ∼ 제 4 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
제 5 실시형태에서는, 상이한 난이도의 태스크는, 계산, 기억, 상상, 공간 인지 중 적어도 어느 것에 관한 태스크이다. 또, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 감각 자극, 및, 상이한 난이도의 태스크 중, 복수 종류의 감각 자극 또는 태스크를 각각 복수 회 피험자 (P) 에게 부여하는 스텝 (S10) 을 포함한다. 또, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 복수 종류의 감각 자극 또는 태스크를 각각 복수 회 부여하는 스텝 (S10) 에 있어서, 감각 자극 또는 태스크를 각각 부여하였을 때에 피험자 (P) 의 뇌 활동의 변화를 각각 측정하고, 각각의 측정 데이터를 취득하는 스텝 (S11) 을 포함한다. 또, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 복수 종류의 감각 자극 또는 상이한 난이도의 태스크를 각각 부여하였을 때에 각각 취득한 복수 종류의 측정 데이터간의 변화량을 조합한 결과에 기초하여, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판별하는 스텝 (S12) 을 포함한다. 이들 스텝에 의해 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도의 판정을 실시한다.
제 5 실시형태에서는, 스텝 (S10) 에 있어서, 피험자 (P) 에게 부여하는 복수 종류의 감각 자극 또는 태스크는, 2 종류를 조합해도 되고, 3 종류를 조합해도 되고, 4 종류 전부를 조합해도 된다.
또한, 제 5 실시형태의 그 밖의 구성은, 상기 제 1 ∼ 제 4 실시형태와 동일하다.
(제 5 실시형태의 효과)
제 5 실시형태에서는, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
제 5 실시형태에서는, 상기와 같이, 상이한 난이도의 태스크는, 계산, 기억, 상상, 공간 인지 중 적어도 어느 것에 관한 태스크이다. 또, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 감각 자극, 및, 상이한 난이도의 태스크 중, 복수 종류의 감각 자극 또는 태스크를 각각 복수 회 피험자 (P) 에게 부여하는 스텝 (S10) 을 포함한다. 또, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 복수 종류의 감각 자극 또는 태스크를 각각 복수 회 부여하는 스텝 (S10) 에 있어서, 감각 자극 또는 태스크를 각각 부여하였을 때에 피험자 (P) 의 뇌 활동의 변화를 각각 측정하고, 각각의 측정 데이터를 취득하는 스텝 (S11) 을 포함한다. 또, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 방법은, 복수 종류의 감각 자극 또는 상이한 난이도의 태스크를 각각 부여하였을 때에 각각 취득한 복수 종류의 측정 데이터간의 변화량을 조합한 결과에 기초하여, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판별하는 스텝 (S12) 을 포함한다. 이로써, 복수의 관점에 기초하여 측정한 데이터를 조합한 결과에 기초하여 인지 기능의 판별을 복합적으로 실시할 수 있다. 그 결과, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 제 5 실시형태의 그 밖의 효과는, 상기 제 1 ∼ 제 4 실시형태와 동일하다.
[변형예]
또한, 이번에 개시된 실시형태 및 실시예는, 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아닌 것으로 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시형태 및 실시예의 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 나타나며, 또한 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경 (변형예) 이 포함된다.
예를 들어, 상기 제 1 실시형태에서는, 감각 자극은 냉감각 자극을 사용하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 온감각 자극이나 통각 자극을 사용해도 된다. 그러나, 온감각 자극에 대한 수용체는, 냉감각 자극의 수용체보다 수가 적으므로, 냉감각 자극과 비교했을 경우, 뇌 활동의 변화가 얻어지기 어려운 경우가 있다. 또, 통각 자극은, 통각에 대한 개인차가 크기 때문에, 냉감각 자극을 사용하는 것이 바람직하다.
또, 상기 제 1 실시형태에서는, ROI3 에 있어서의 뇌혈류량의 변화에 기초하여, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. ROI3 에 포함되는 어느 채널에 있어서의 뇌혈류량의 변화에 기초하여 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정해도 된다. 또, ROI3 의 주위의 채널에 있어서의 뇌혈류량의 변화를 포함하여 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정해도 된다. 유의차가 있는 결과가 얻어지면, 어느 측정 위치의 데이터를 사용해도 된다.
또, 상기 제 1 실시형태에서는, 감각 자극을 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 지속성을 갖는 감각 자극으로서, 4 ℃ 에 상당하는 일정한 강도를 갖는 냉감각 자극을 피험자 (P) 에게 복수 회 부여하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 감각 자극을 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 피험자에게 적어도 2 단계의 강도의 복수의 감각 자극을 부여해도 된다. 이로써, 강도가 상이한 자극에 대한 피험자 (P) 의 뇌 활동의 상대 변화에 기초하여, 인지 지능의 정도를 판별할 수 있다. 즉, 감각 자극을 축적시키지 않아도 된다.
또, 상기 제 1 실시형태에서는, 감각 자극을 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 지속성을 갖는 감각 자극으로서, 4 ℃ 에 상당하는 일정한 강도를 갖는 냉감각 자극을 피험자 (P) 에게 복수 회 부여하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 피험자에게 부여하는 상기 감각 자극의 강도를, 자극을 부여할 때마다 강하게 해도 된다. 이로써, 피험자 (P) 에 대해 자극을 부여하는 횟수가 증가함에 따라, 자극의 강도가 증가하므로, 자극의 강도에 대한 피험자 (P) 의 뇌 활동의 상대 변화에 기초하여, 인지 기능의 정도를 판별할 수 있다. 즉, 감각 자극을 축적시키지 않아도, 감각 자극을 축적시킴으로써 피험자 (P) 에게 부여하는 자극 강도를 증가시킨 상기 제 1 실시형태와 동일한 효과가 얻어질 것으로 생각된다.
또, 상기 제 2 실시형태에서는, 계산에 관한 태스크로서, 100 － 2 등의 문제를 사용하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 100 － 4 등, 다른 숫자를 빼는 문제를 사용해도 되고, 덧셈을 사용해도 된다. 사칙 연산 중 어떠한 계산 과제여도 된다.
또, 상기 제 2 실시형태에서는, ROI2 에 있어서의 뇌혈류량의 변화에 기초하여, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. ROI2 에 포함되는 어느 채널에 있어서의 뇌혈류량의 변화에 기초하여 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정해도 된다. 또, ROI2 의 주위의 채널에 있어서의 뇌혈류량의 변화를 포함하여 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정해도 된다. 유의차가 있는 결과가 얻어지면, 어느 측정 위치의 데이터를 사용해도 된다.
또, 상기 제 3 실시형태에서는, 기억 및 상상에 관한 태스크로서, 피험자 (P) 의 왼쪽 손바닥 (6a) 에, 「ス, マ, ヌ」를 손가락으로 쓰는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 「コ, ユ, エ」나, 「ア, ヤ, マ」등을 사용해도 된다. 문자의 형태가 유사하면 어느 문자를 사용해도 된다.
또, 상기 제 3 실시형태에서는, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때에, 유효한 것으로 확인된 4 채널을 사용하여 판정하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 4 채널 중, 어느 2 개 이상의 채널의 조합으로 판정해도 된다. 그러나, 판정하는 채널수가 많을수록 판정의 정밀도는 향상되므로, 4 채널을 사용하여 판정하는 편이 바람직하다. 또, 유의차가 있는 결과가 얻어지면, 어느 측정 위치의 데이터를 사용해도 된다.
또, 상기 제 4 실시형태에서는, 피험자 (P) 의 인지 기능의 정도를 판정할 때에, 유효한 것으로 확인된 3 채널을 사용하여 판정하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 3 채널 중, 어느 2 개의 채널의 조합으로 판정해도 된다. 그러나, 판정하는 채널수가 많을수록 판정의 정밀도는 향상되므로, 3 채널을 사용하여 판정하는 편이 바람직하다. 또, 유의차가 있는 결과가 얻어지면, 어느 측정 위치의 데이터를 사용해도 된다.
또, 상기 제 1 ∼ 제 5 실시형태에서는, 뇌 활동의 계측과 병행하여 데이터 처리를 실시하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 피험자 (P) 의 뇌 활동의 계측을 끝낸 후에, 한꺼번에 데이터 처리를 실시해도 된다.
5a : 보냉제 (5) 에 의한 자극 (냉감각 자극)
6, 6a : 손 (피험자의 손, 감각기)
40 : 풍경 사진 (공간 인지에 관한 태스크)
41 : 지도 (공간 인지에 관한 태스크)
6, 6a : 손 (피험자의 손, 감각기)
40 : 풍경 사진 (공간 인지에 관한 태스크)
41 : 지도 (공간 인지에 관한 태스크)
Claims (14)
- 피험자의 감각기에 감각 자극으로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 스텝과,
상기 부하를 복수 회 부여하는 스텝에 있어서, 상기 부하를 부여하였을 때에 피험자의 뇌 활동의 변화를 측정하고, 측정 데이터를 취득하는 스텝과,
상기 측정 데이터간의 변화량을 얻는 스텝을 갖고,
상기 부하를 복수 회 부여하는 스텝에 있어서, 피험자에게 부여하는 상기 감각 자극의 강도를, 자극을 부여할 때마다 강하게 하는, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 제 1 항에 있어서,
복수 종류의 감각 자극을 각각 복수 회 피험자에게 부여하는 스텝과,
복수 종류의 상기 감각 자극을 각각 복수 회 부여하는 스텝에 있어서, 상기 감각 자극을 각각 부여하였을 때에 피험자의 뇌 활동의 변화를 각각 측정하고, 각각의 측정 데이터를 취득하는 스텝과,
복수 종류의 상기 감각 자극을 각각 부여하였을 때에 각각 취득한 복수 종류의 상기 측정 데이터간의 변화량을 조합한 결과를 얻는 스텝을 추가로 포함하는, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 감각 자극을 복수 회 부여하는 경우에 있어서, 피험자에게 부여하는 상기 감각 자극은, 지속성을 갖는 자극인, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 지속성을 갖는 자극은, 피험자에게 상기 감각 자극을 부여할 때에, 전회의 자극에 의한 영향이 잔존하고 있는 상태에서 상기 감각 자극을 부여함으로써 지속성을 갖게 한 자극인, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 지속성을 갖는 자극은, 냉감각 자극인, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 감각기는 피험자의 손이고, 상기 감각 자극은 접촉 자극인, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 피험자에게 상이한 난이도의 태스크로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 스텝과,
상기 부하를 복수 회 부여하는 스텝에 있어서, 상기 부하를 부여하였을 때에 피험자의 뇌 활동의 변화를 측정하고, 측정 데이터를 취득하는 스텝과,
상기 측정 데이터간의 변화량을 얻는 스텝을 갖고,
상기 피험자에게 상이한 난이도의 태스크로 이루어지는 부하를 복수 회 부여하는 스텝에 있어서, 상기 태스크의 난이도는, 제 1 태스크의 난이도와 비교하여, 제 1 태스크보다 이후에 부여되는 제 2 태스크의 난이도가 높아지도록 설정되어 있는, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 상이한 난이도의 태스크는, 계산, 기억, 상상, 공간 인지 중 적어도 어느 것에 관한 태스크이고,
상기 상이한 난이도의 태스크 중, 복수 종류의 태스크를 각각 복수 회 피험자에게 부여하는 스텝과,
복수 종류의 상기 태스크를 각각 복수 회 부여하는 스텝에 있어서, 상기 태스크를 각각 부여하였을 때에 피험자의 뇌 활동의 변화를 각각 측정하고, 각각의 측정 데이터를 취득하는 스텝과,
복수 종류의 상기 상이한 난이도의 태스크를 각각 부여하였을 때에 각각 취득한 복수 종류의 상기 측정 데이터간의 변화량을 조합한 결과를 얻는 스텝을 추가로 포함하는, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝은, 피험자에게 상이한 난이도의 계산에 관한 태스크를 반복하여 정시하는, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝은, 피험자에게 상이한 난이도의 기억 및 상상을 조합한 태스크를 반복하여 정시하는, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 상이한 난이도의 태스크를 복수 회 부여하는 스텝은, 피험자에게 상이한 난이도의 공간 인지에 관한 태스크를 반복하여 제시하는, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 측정 데이터를 취득하는 스텝에 있어서, 계측 부위는, 국제 10-20 법의, F3, F4, P3, P4 중 어느 것을 포함한 범위로 설정되어 있는, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 측정 데이터를 취득하는 스텝은, 근적외 분광법에 의해, 피험자의 뇌혈류량의 변화를 상기 뇌 활동의 변화로서 측정하는, 인지 기능 판정에 필요한 정보의 제공 방법. - 삭제
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