WO2022085327A1 - 脳機能解析方法および脳機能解析システム - Google Patents

脳機能解析方法および脳機能解析システム Download PDF

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WO2022085327A1
WO2022085327A1 PCT/JP2021/033092 JP2021033092W WO2022085327A1 WO 2022085327 A1 WO2022085327 A1 WO 2022085327A1 JP 2021033092 W JP2021033092 W JP 2021033092W WO 2022085327 A1 WO2022085327 A1 WO 2022085327A1
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WO
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subject
brain function
target work
presented
work
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/033092
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅史 古田
芳浩 井上
伸 中村
Original Assignee
株式会社島津製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社島津製作所 filed Critical 株式会社島津製作所
Publication of WO2022085327A1 publication Critical patent/WO2022085327A1/ja

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements

Definitions

  • the present disclosure relates to a brain function analysis method and a brain function analysis system for acquiring information for analyzing the brain function of a subject.
  • Experimenters such as doctors or researchers, have subjects perform work, monitor the subject's brain activity during work, and obtain information to analyze the subject's brain function (cognitive function, etc.). rice field.
  • Non-Patent Document 1 discloses a study in which brain activity during video game is measured and the relationship between video game and brain activity is analyzed.
  • Non-Patent Document 1 In the study disclosed in Non-Patent Document 1, the experimenter explained and practiced the video game to be experimented with the subject, and then attached the measuring device to the subject to perform the work of the research object such as the video game. Measurement has started. In this way, the subject generally performs the work to be analyzed after recognizing the start timing of the work to be analyzed. Therefore, it may not be possible to obtain accurate data indicating the subject's brain function by the conventional method.
  • One of the purposes of this disclosure is to obtain more accurate information indicating the brain function of the subject.
  • the brain function analysis method of the present disclosure is a brain function analysis method for acquiring information for analyzing the brain function of a subject.
  • the brain function analysis method is a step of measuring at least one type of biological signal for analyzing the brain function of the subject, a step of accepting the operation of the subject, and information for analyzing the brain function of the subject.
  • a step for presenting a plurality of tasks including a target work to be analyzed and a non-target work different from the target work for analyzing the brain function of the subject, the target work, and the target work were presented. It includes a step of associating and outputting a biological signal measured during a certain period. In the step of presenting a plurality of tasks, the target task is presented at least once.
  • the brain function analysis system of the present disclosure is a brain function analysis system that acquires information for analyzing the brain function of a subject.
  • the brain function analysis system acquires information for analyzing a subject's brain function, a measurement unit that measures at least one type of biological signal for analyzing the subject's brain function, an operation unit that accepts the subject's operation, and the subject's brain function.
  • a presentation unit that presents a plurality of tasks to the subject and a control unit that controls the presentation unit are provided during the test period.
  • the plurality of tasks include a target task to be analyzed for analyzing the brain function of the subject and a non-target task other than the target task.
  • the control unit causes the presentation unit to present the target work at least once during the test period, and outputs the target work and the biological signal measured during the period in which the target work is presented in association with each other.
  • the target work to be analyzed is included in the plurality of presented works, it is possible to make it difficult for the subject to specify the start of the target work, and the start of the target work to be analyzed can be started. It can be difficult to make the subject aware. As a result, more accurate information indicating the subject's brain function can be obtained.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an application scene of the brain function analysis system 1 according to the present embodiment.
  • the brain function analysis system 1 includes an operation terminal 100, a measuring device 200, and a database 300.
  • the subject operates the operation terminal 100 with the measuring device 200 attached.
  • the operation terminal 100 may be any terminal that can be operated by the subject, such as a mobile terminal such as a smartphone or tablet terminal, a general-purpose computer device, or a game machine. The subject performs the work presented to the operation terminal 100.
  • the operation terminal 100 presents a plurality of tasks to the subject.
  • the plurality of works to be presented include a target work to be analyzed for analyzing the brain function of the subject and a non-target work other than the target work.
  • the measuring device 200 is a concrete example of a measuring unit that measures a biological signal for analyzing a subject's brain function.
  • the measuring device 200 includes a brain wave sensor (EEG) for measuring brain waves, a near-infrared spectroscopy (NIRS) probe for measuring changes in cerebral blood flow, and a magnetoencephalogram (MEG) for measuring a brain magnetic field.
  • EEG brain wave sensor
  • NIRS near-infrared spectroscopy
  • MEG magnetoencephalogram
  • the measuring device 200 includes a plurality of sensors, that is, when the measuring device 200 is configured to be capable of measuring a plurality of types of biological signals, the measuring device 200 does not need to be configured by one device.
  • it may be composed of a first measuring device for measuring one biological signal and a second measuring device for measuring another biological signal. By configuring it so that a plurality of types of biological signals can be measured, more detailed analysis can be performed.
  • the measuring device 200 is communicably connected to the operating terminal 100, and transmits the measured biological signal to the operating terminal 100.
  • the operation terminal 100 acquires a biological signal as one of the information for analyzing the brain function of the subject.
  • the communication method between the measuring device 200 and the operating terminal 100 is not limited, and the operating terminal 100 and the measuring device 200 may be integrally formed.
  • the sensor for measuring the body temperature and the camera for capturing the facial expression may be integrally formed with the operation terminal 100.
  • the database 300 is a storage device for accumulating information for analyzing the brain function of the subject.
  • the database 300 is communicably connected to the operation terminal 100.
  • the communication method between the operation terminal 100 and the database 300 is not limited.
  • the operation terminal 100 outputs at least the measurement information to the database 300.
  • the measurement information is information in which the target work and the biological signal measured during the period in which the target work is presented are associated with each other.
  • the database 300 stores the output measurement information.
  • the biological signal output in association with the target work may include operation information operated by the subject during the period in which the target work is presented. That is, the operation terminal 100 may output the operation information indicating the operation content of the subject to the database 300 as a biological signal in addition to the result measured by the measuring device 200.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of the operation terminal 100.
  • the operation terminal 100 includes a processor 10, a main memory 20, a storage 30, a touch panel 40, and a communication interface 50. These components are connected via the processor bus 60.
  • the processor 10 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and reads a program (for example, an OS (Operating System) 32 and a program 31) stored in the storage 30 to read the main memory 20. Deploy to and run. As an example, the processor 10 executes a program to perform a process of presenting a work and a process of associating the presented work with a biological signal received from the measuring device 200.
  • the processor 10 is a concrete example of the control unit.
  • the main memory 20 is composed of, for example, a volatile storage device such as a RAM (Random Access Memory) or a DRAM (Dynamic RAM).
  • the storage 30 is composed of, for example, a non-volatile storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).
  • a program 31 for providing a function of presenting a work and a function of associating the work with a biological signal is stored.
  • the program 31 may be stored in a non-temporary recording medium and provided, or may be provided via a network.
  • the touch panel 40 includes a display 42 that functions as a presentation unit for presenting work, and a reception unit 44 that functions as an operation unit that receives an operation of a subject.
  • the operation unit that accepts the operation of the subject is not limited to the touch panel 40, and may be, for example, a mouse, a keyboard, a button, or the like.
  • the presentation unit for presenting the work is not limited to the display 42, for example, a microphone that presents the work by voice, a button that illuminates the button and presents the work of pressing the button, and others. It may be a device that presents the work of physically grasping an object by dropping the object.
  • the presenting unit may be composed of a plurality of devices (for example, a microphone and a display).
  • the communication interface 50 exchanges signals with other devices such as the measuring device 200 or the database 300 by using wired communication or wireless communication.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a software configuration example of the operation terminal 100. Further, FIG. 4 is a diagram showing the work presented during the test period and the measured biological signal. The process executed by the operation terminal 100 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the operation terminal 100 includes a work determination unit 12, a reception unit 14, a corresponding unit 16, and an output unit 18. Each of these functions is realized, for example, by the processor 10 of the operation terminal 100 executing the program 31.
  • the work determination unit 12 determines the work to be presented on the display 42, and causes the display 42 to present (display) the determined work.
  • the work determination unit 12 determines the work to be presented on the display 42 based on the operation of the subject received by the reception unit 44 and the like. For example, "work" progresses according to the operation of the subject and may change according to the operation of the subject.
  • the work determination unit 12 may sequentially change the work to be presented according to the elapsed time regardless of the operation of the subject.
  • the work determination unit 12 may determine the work to be presented so that the display 42 presents a plurality of works at once. Further, the display 42 may or may not clearly present the work content. For example, when a subject is asked to play a driving game, the work decision unit 12 causes the display 42 to present a plurality of tasks that the subject can select, such as stepping on the accelerator / brake, turning the steering wheel, and putting out a turn signal. Is possible. In this case, the work determination unit 12 determines the work to be presented next according to the work selected by the operation received by the reception unit 44.
  • the work determination unit 12 determines the work to be presented so that a plurality of works are presented on the display 42 during the test period.
  • the test period is a period for acquiring information for analyzing the brain function of the subject. More specifically, the test period is a period from the presentation of the work to the end of the presentation of the work, and the predetermined end condition is satisfied after the reception unit 44 accepts the start operation by the subject. It is a period until it is done.
  • the "end condition" may be, for example, satisfied by the operation of the subject, or may be satisfied by the passage of time, and is not limited. As an example, when a subject plays a driving game, it is possible to set the end condition to reach the destination.
  • the work can be classified into a target work to be analyzed for analyzing the brain function of the subject and a non-target work other than the target work.
  • the work determination unit 12 causes the display 42 to present the target work at least once during the test period.
  • the work determination unit 12 decides to present the target work having the predetermined contents, for example, based on the fact that the predetermined conditions are satisfied.
  • the "predetermined condition" may be satisfied by the operation of the subject or may be satisfied by the passage of time, and is not limited.
  • Which of the plurality of works presented in the test period is to be the target work is arbitrarily set by the experimenter, and is set according to, for example, the purpose of analysis. Further, the work content to be presented is also arbitrarily set by the experimenter, and is set according to the purpose of analysis.
  • the work determination unit 12 determines the work content so that the period in which the target work is presented and the period in which the non-target work is presented do not overlap.
  • the work determination unit 12 may determine the work content so that the period in which the target work is presented and the period in which the non-target work is presented overlap.
  • FIG. 5 is a diagram showing a display example when the period in which the target work is presented and the period in which the non-target work is presented overlap.
  • a non-target work screen UTi called driving work and a target work screen Ti called calculation work are displayed, and the content of the target work is shown by voice.
  • the load applied to the subject by the work is, for example, a perceptual load that makes the subject think and memorize, a visual load that makes the information that can be seen in front of the subject stop and notice, and an operation of the device. It can be classified into an operating load and a load that combines these loads.
  • a perceptual load that makes the subject think and memorize
  • a visual load that makes the information that can be seen in front of the subject stop and notice
  • an operation of the device It can be classified into an operating load and a load that combines these loads.
  • FIG. 5 by presenting to the subject a work of applying an operation load called a driving work and a work of applying a perceptual load called a calculation work, the subject is made to perform the work so as to apply two different types of loads. Can be done.
  • the types of loads applied to the subjects by the target work and the non-target work may be different from each other or may be common to each other. Further, the load applied to the subject depending on the target work and the non-target work may be different in magnitude. Further, the load applied to the subject by the target work and the non-target work may be of the same type and magnitude.
  • the work determination unit 12 stores the determined work content as work information 35 in the storage 30.
  • the work information 35 is, for example, information that can specify what work was presented in which period during the test period, and includes at least information that can specify the period in which the target work was presented. Is preferable.
  • the work determination unit 12 may store the video displayed on the display 42 during the test period in the storage 30 as work information 35. Further, the work information 35 may include information indicating the operation content received by the reception unit 44 when the work is presented. That is, the work determination unit 12, in addition to the determined work content, provides information in which the information indicating the presented work and the information indicating the operation content received by the reception unit during the presented work are associated with each other. It may be stored in the storage 30 as work information 35.
  • the receiving unit 14 receives the biological signal from the measuring device 200, and stores the received biological signal as biometric data 34 in the storage 30.
  • the biological data 34 includes at least information that can identify the time at which the biological signal was measured.
  • the corresponding unit 16 generates measurement information 36 by associating the target work with the biological signal measured during the period in which the target work was presented, based on the work information 35 and the biological data 34. More specifically, the corresponding unit 16 measures the living body from the biological data 34 during the period in which the target work was presented, based on the information indicating the period in which the target work was presented, which is included in the work information 35. Identify the signal. Then, the corresponding unit 16 generates the measurement information 36 by associating the specified biological signal with the target work.
  • the work information 35 includes information indicating the operation content
  • the corresponding unit 16 includes the operation information operated by the subject during the period in which the target work is presented in the biological signal, and the target work and the living body. It may be associated with a signal.
  • the target work was presented between timing t1 and timing t2, and between timing tx and timing ty.
  • the corresponding unit 16 generates the measurement information 36 by associating the biological signal measured between the timing t1 and the timing t2 with the target work presented between the timing t1 and the timing t2. .. Further, the corresponding unit 16 generates the measurement information 36 by associating the biological signal measured between the timing tx and the timing ty with the target work presented between the timing tx and the timing ty.
  • the output unit 18 outputs the measurement information 36 generated by the corresponding unit 16 to the database 300. At this time, the output unit 18 may output the subject information 37 regarding the subject in association with the measurement information 36.
  • the output unit 18 may further output the biological signal measured during the test period and the period during which the target work is not presented to the database 300. In this way, by outputting the biological signal measured during the period when the target work is not presented, it is possible to analyze the change in the biological signal between the period when the target work is presented and the period when the target work is not presented. Can be done.
  • Subject information 37 is information indicating, for example, an identification number of a subject.
  • the database 300 stores, for example, information that can be used for analysis of brain functions, such as the subject's personal information and the subject's behavior history, in association with the subject information 37.
  • the subject information 37 may be information used for analysis of brain function such as a subject's personal information and a subject's behavior history.
  • the output unit 18 specifies in which test the measurement information 36 to be output is generated. Possible information may be combined and output.
  • the target work to be analyzed is included in the plurality of presented work, it is difficult for the subject to specify the start of the target work. It is possible to make it difficult for the subject to be aware of the start of the target work to be analyzed. As a result, more accurate information indicating the subject's brain function can be obtained.
  • the test period is started based on the reception unit 44 accepting the start operation by the subject, and the work is started to be presented on the display 42. Therefore, since the test can be started by the subject, it is possible to provide a brain function analysis system that does not require the intervention of the experimenter at the stage of acquiring the information necessary for the analysis.
  • the subject by making the subject present information indicating that the target work is presented during the period when the non-target work is presented, it is further made difficult for the subject to specify the period during which the target work is presented. May be good.
  • FIG. 6 is a diagram showing a display example when information indicating that the target work is presented is presented during the period in which the non-target work is presented.
  • the display 42 displays a non-target work screen UTi called driving work and an analysis period screen Ai showing information indicating that the target work is presented.
  • analysis period screen Ai shows information indicating that the target work is presented.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a start timing for presenting the target work and a period for presenting the target work. In the example shown in FIG. 7, it is assumed that one test is performed from the presentation of the work to the end of the presentation of the work, and the test is performed n times.
  • the start timing for presenting the target work is designed to be randomly different for each test. For example, when the target work is presented, it is preferable that the start timing for presenting the target work changes according to the operation content of the subject received by the reception unit 44.
  • the target work T is presented at the first time when the time T1 has elapsed from the start Ts.
  • the target work T is presented when the time T2 has elapsed from the start Ts.
  • the target work T is presented when the time Tn has elapsed from the start Ts.
  • the period Tt for presenting the target work is common.
  • the period Tt for presenting the target work is common regardless of the operation content of the subject received by the reception unit 44.
  • the period Tt for presenting the target work each time becomes common, and also.
  • the period Tt for presenting the target work at each time during the plurality of test periods is common to each other.
  • the period Tt for presenting the target work By keeping the period Tt for presenting the target work constant, it is easy to compare the measurement information 36 obtained in the first test with the measurement information 36 obtained in the second test. Further, when the target work is presented multiple times during one test period, the plurality of measurement information 36 obtained during one test period can be compared with each other by sharing the period Tt presented at each time. Will be easier. That is, when a plurality of measurement information 36s are obtained, each measurement information 36 can be compared and analyzed, enabling pseudo synchronous measurement. In particular, when analyzing brain function, sufficient analysis cannot be performed with only one measurement information 36. Therefore, a lot of measurement information 36 is required. In this case, it is preferable that the measurement period of the biological signal included in each measurement information 36 is common so that the measurement information 36 can be easily compared. In other words, it is preferable that the period Tt for presenting the target work is common to each test.
  • Te1, Te2, and Ten are different from each other. That is, it is preferable that the length of the test period (the length from Ts at the start to Te at the end) changes according to the operation content of the subject accepted by the reception unit 44.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an acquisition process executed by the processor 10 of the operation terminal 100. The process shown in FIG. 8 is performed by the processor 10 executing the program 31.
  • the processor 10 determines whether or not the start operation has been accepted. When it is determined that the start operation is not accepted (NO in S01), the processor 10 ends the acquisition process.
  • the processor 10 determines whether or not the test has been completed. The end of the test is determined, for example, based on whether or not a predetermined end condition is met. When it is determined that the test is completed (YES in S02), the processor 10 executes the processing after S05.
  • the processor 10 presents a target work or a non-target work. More specifically, the processor 10 determines the work to be presented, and presents the determined work to the display 42. The processor 10 presents the target work on the display 42 if the determined work is the target work, and presents the non-target work on the display 42 if the determined work is the non-target work. If the processor 10 decides to present both the target work and the non-target work, the processor 10 presents both the target work and the non-target work on the display 42.
  • the processor 10 receives the operation and repeats the processes of S02 to S04 until it is determined that the test is completed.
  • the end condition is set so that the processes of S02 to S04 are repeated at least twice. That is, the processes of S02 to S04 are repeated at least twice, and a plurality of works including the target work and the non-target work are presented on the display 42. Further, while S02 to S04 are repeated, the work to be presented is determined so that the target work is presented at least once. Further, when both the target work and the non-target work are presented in S04 while S02 to S04 are repeated, the screen as shown in FIG. 5 may be displayed on the display 42 as an example.
  • the processor 10 may decide to present the analysis period screen Ai (see FIG. 5) during the period during which the target work is not presented.
  • the screen as shown in FIG. 6 may be displayed on the display 42.
  • the processor 10 associates the target work with the biological signal measured during the period in which the target work was presented, outputs the associated information in S06, and ends the acquisition process.
  • FIG. 9 is a diagram showing a modified example of the brain function analysis system.
  • the brain function analysis system 1a shown in FIG. 9 includes a plurality of acquisition devices composed of an operation terminal 100 and a measurement device 200. For example, it is assumed that each acquisition device is passed to a different subject.
  • the configurations of the operation terminal 100, the measuring device 200, and the database 300 included in the brain function analysis system 1a are the operation terminal 100, the measuring device 200, and the database 300 included in the brain function analysis system 1 according to the above embodiment, respectively. It is assumed that it is common to the configuration of the database 300.
  • the operation terminal 100 included in each acquisition device is connected to the database 300 so as to be able to communicate with each other.
  • the brain function analysis system since the brain function analysis system has a plurality of acquisition devices, it is possible to collect the measurement information of each of a plurality of subjects and store the measurement information of a plurality of people in one database 300.
  • the subject information 37 is output together with the measurement information 36. Since the measurement information and the subject information are output in association with each other, when the measurement information is obtained from a plurality of subjects, the experimenter can output only the output information even if the experimenter does not intervene in the test during the measurement. It can be used to analyze the brain function of each subject.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the test provided to each subject. In the example shown in FIG. 10, the timing at which the target work is presented and the period Tt for presenting the target work are shown.
  • the target work T is presented when the time Ta has elapsed from the start Ts. Further, in the test conducted by the subject B, the target work T is presented when the time Tb has elapsed from the start Ts. In the test conducted by the subject X, the target work T is presented when the time Tx elapses from the starting Ts.
  • the period Tt for presenting the target work is common.
  • the measurement information 36 for each subject can be easily compared, and pseudo synchronous measurement is possible.
  • the end it may change depending on the subject. For example, at the end of subject A, it is Tea. At the end of subject B, it is Teb. At the end of subject X, it is Tex.
  • the configuration example in which the acquisition process is executed by the processor 10 executing the program is shown, but some or all of the functions provided by the acquisition process are dedicated hardware circuits. It may be implemented using (for example, ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array)).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • the output destination of the information was the database 300.
  • the information output destination is not limited to the database 300.
  • the output destination may be the storage 30 of the operation terminal 100, or may be a computer for analyzing brain functions, an external storage device, or the like.
  • the brain function analysis method is a brain function analysis method for acquiring information for analyzing the brain function of a subject.
  • the brain function analysis method is a step of measuring at least one type of biological signal for analyzing the brain function of the subject, a step of accepting the operation of the subject, and information for analyzing the brain function of the subject.
  • a step for presenting a plurality of tasks including a target work to be analyzed and a non-target work different from the target work for analyzing the brain function of the subject, the target work, and the target work were presented. It includes a step of associating and outputting a biological signal measured during a certain period. In the step of presenting a plurality of tasks, the target task is presented at least once.
  • the brain function analysis method described in paragraph 1 since the target work to be analyzed is included in the plurality of presented work, it is possible to make it difficult for the subject to specify the start of the target work, and the analysis target can be obtained. It is possible to make it difficult for the subject to be aware of the start of the target work. As a result, by using the brain function analysis method described in paragraph 1, more accurate information indicating the brain function of the subject can be obtained.
  • target work and the non-target work may be works in which the types of loads applied to the subject are different from each other.
  • more detailed analysis can be performed by configuring the method so that a plurality of types of biological signals can be measured.
  • the subject information is output in addition to the measurement information to clarify what kind of subject the acquired measurement information was obtained from. Can be done.
  • the measurement information when the measurement information is obtained from a plurality of subjects, the measurement information and the subject information are output in association with each other, so that the experimenter can output the measurement information even if the experimenter does not intervene in the test during the measurement. Only the information can be used to analyze the brain function of each subject.
  • the brain function analysis program is a program for causing a computer to execute the brain function analysis method according to any one of the items 1 to 9.
  • the non-temporary computer-readable medium stores the brain function analysis program according to paragraph 10.
  • the brain function analysis system is a brain function analysis system that acquires information for analyzing the brain function of a subject.
  • the brain function analysis system acquires information for analyzing a subject's brain function, a measurement unit that measures at least one type of biological signal for analyzing the subject's brain function, an operation unit that accepts the subject's operation, and a subject's brain function.
  • a presentation unit that presents a plurality of tasks to the subject and a control unit that controls the presentation unit are provided during the test period.
  • the plurality of tasks include a target task to be analyzed for analyzing the brain function of the subject and a non-target task other than the target task.
  • the control unit causes the presentation unit to present the target work at least once during the test period, and outputs the target work and the biological signal measured during the period in which the target work is presented in association with each other.
  • the target work to be analyzed is included in the plurality of presented work, it is possible to make it difficult for the subject to specify the start of the target work, and the analysis target can be obtained. It is possible to make it difficult for the subject to be aware of the start of the target work. As a result, more accurate information indicating the subject's brain function can be obtained.
  • the brain function analysis system includes a plurality of measuring devices including a measuring unit, an operating unit, a presenting unit, and a control unit.
  • the period during which the presenting unit presents the target work is common to each of the plurality of measuring devices.
  • 1, 1a Brain function analysis system 10 processor, 12 work decision unit, 14 receiver unit, 16 corresponding unit, 18 output unit, 20 main memory, 30 storage, 31 program, 34 biometric data, 35 work information, 36 measurement information , 37 subject information, 40 touch panel, 42 display, 44 reception part, 50 communication interface, 60 processor bus, 100 operation terminal, 200 measuring device, 300 database, Ai analysis period screen, Ti target work screen, UTi non-target work screen.

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Abstract

脳機能解析システムは、被験者の脳機能を解析するための生体信号を測定する測定装置と、操作端末と、データベースとを含む。操作端末は、被験者の操作を受け付ける受付部と、試験期間中に被験者に複数の作業を提示するディスプレイと、ディスプレイを制御するプロセッサとを備える。複数の作業は、被験者の脳機能を解析するための解析対象とする対象作業と、対象作業以外の非対象作業とを含む。プロセッサは、試験期間中に、対象作業をディスプレイに少なくとも１度提示させ、対象作業と、対象作業が提示されている期間に測定した生体信号とを対応付けてデータベースに出力する。

Description

脳機能解析方法および脳機能解析システム
　本開示は、被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための脳機能解析方法および脳機能解析システムに関する。
　医師または研究者などの実験者は、被験者に作業を行わせ、作業中における被験者の脳の活動状況をモニタリングして、被験者の脳機能（認知機能など）を解析するための情報を取得していた。
　たとえば、非特許文献１には、テレビゲーム実施中の脳活動を計測し、テレビゲームと脳活動の関連性について解析した研究が開示されている。
八田原慎悟、他４名、「テレビゲーム熟達者の超絶技巧に関わる脳活動」、ＳＩＧ－ＳＫＬ、身体知研究会、２００８年９月１６日、第１巻、第１号、ｐ．１－６
　非特許文献１に開示された研究では、実験者が被験者に対して実験するテレビゲームについて説明すると共に練習させた後、計測装置を被験者に装着させてテレビゲームといった研究対象の作業を行わせて計測を開始している。このように、被験者は、解析対象の作業の開始タイミングを認識した上で、解析対象の作業を行うのが一般的である。そのため、従来の方法では、被験者の脳機能を示す正確なデータの取得ができない場合がある。
　本開示は、被験者の脳機能を示すより正確な情報を取得することを一の目的とする。
　本開示の脳機能解析方法は、被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための脳機能解析方法である。脳機能解析方法は、被験者の脳機能を解析するための少なくとも１種類の生体信号を測定するステップと、被験者の操作を受け付けるステップと、被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための試験期間中に、被験者の脳機能を解析するための解析対象とする対象作業および対象作業とは異なる非対象作業を含む複数の作業を提示するステップと、対象作業と、対象作業が提示されている期間に測定した生体信号とを対応付けて出力するステップとを含む。複数の作業を提示するステップにおいて、対象作業は少なくとも１度提示される。
　また、本開示の脳機能解析システムは、被験者の脳機能を解析するための情報を取得する脳機能解析システムである。脳機能解析システムは、被験者の脳機能を解析するための少なくとも１種類の生体信号を測定する測定部と、被験者の操作を受け付ける操作部と、被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための試験期間中に、被験者に複数の作業を提示する提示部と、提示部を制御する制御部とを備える。複数の作業は、被験者の脳機能を解析するための解析対象とする対象作業と、対象作業以外の非対象作業とを含む。制御部は、試験期間中に、対象作業を提示部に少なくとも１度提示させ、対象作業と、対象作業が提示されている期間に測定した生体信号とを対応付けて出力する。
　本開示によれば、提示される複数の作業の中に解析対象とする対象作業が含まれるため、対象作業の開始を被験者に特定させにくくすることができ、解析対象である対象作業の開始を被験者に意識させ難くすることができる。その結果、被験者の脳機能を示すより正確な情報を取得できる。
本実施の形態にかかる脳機能解析システムの適用場面の一例を示す図である。 操作端末のハードウェア構成を示すブロック図である。 操作端末のソフトウェア構成例を示すブロック図である。 試験期間中に提示される作業と測定される生体信号について示す図である。 対象作業が提示される期間と非対象作業が提示される期間とが重なった場合の表示例を示す図である。 非対象作業が提示されている期間に対象作業が提示されていることを示す情報を提示させた場合の表示例を示す図である。 対象作業を提示する開始タイミングと、対象作業を提示する期間とを説明するための図である。 操作端末のプロセッサが実行する取得処理を示すフローチャートである。 脳機能解析システムの変形例を示す図である。 各被験者に提供される試験を説明するための図である。
　以下、本開示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。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
　［脳機能解析システムの適用場面］
　図１は、本実施の形態にかかる脳機能解析システム１の適用場面の一例を示す図である。図１を参照して、脳機能解析システム１は、操作端末１００、測定装置２００、およびデータベース３００を含む。たとえば、被験者は、測定装置２００を装着した状態で操作端末１００を操作する。
　操作端末１００は、たとえば、スマートフォン、タブレット端末などの携帯端末、汎用のコンピュータデバイス、またはゲーム機等、被験者が操作可能な端末であればよい。被験者は、操作端末１００に提示された作業を行う。
　操作端末１００は、被験者に複数の作業を提示する。作業については後述するものの、提示する複数の作業は、被験者の脳機能を解析するための解析対象とする対象作業と、対象作業以外の非対象作業とを含む。
　測定装置２００は、被験者の脳機能を解析するための生体信号を測定する測定部の一具体化例である。たとえば、測定装置２００は、脳波を測定するための脳波センサ（ＥＥＧ）、脳血流の変化を測定するための近赤外分光法（ＮＩＲＳ）プローブ、脳磁場を測定するための脳磁計（ＭＥＧ）、心拍を測定するセンサ、表情を撮像するカメラ、体温を測定するセンサ、および呼吸を測定するセンサなどの生体信号を測定するためのセンサを少なくとも一つ備える。
　なお、測定装置２００が複数のセンサを備える場合、すなわち、測定装置２００が複数種類の生体信号を測定可能に構成されている場合、測定装置２００は、一の装置で構成されている必要はなく、たとえば、一の生体信号を測定するための第１測定装置と、他の生体信号を測定するための第２測定装置とから構成されていてもよい。複数種類の生体信号を測定出来るように構成することで、より詳細な解析を行うことができる。
　測定装置２００は、操作端末１００と通信可能に接続されており、測定した生体信号を操作端末１００に送信する。これにより、操作端末１００は、被験者の脳機能を解析するための情報の一つとして生体信号を取得する。測定装置２００と操作端末１００との間の通信方式は、限定されるものではなく、操作端末１００と測定装置２００とが一体に形成されていてもよい。たとえば、体温を測定するセンサ、および表情を撮像するカメラは、操作端末１００と一体に形成されていてもよい。
　データベース３００は、被験者の脳機能を解析するための情報を蓄積するための記憶装置である。データベース３００は、操作端末１００と通信可能に接続されている。操作端末１００とデータベース３００との間の通信方式は限定されるものではない。
　操作端末１００は、少なくとも、測定情報をデータベース３００に出力する。測定情報は、対象作業と、当該対象作業が提示されている期間に測定された生体信号とが対応付けられた情報である。データベース３００は、出力された測定情報を保存する。なお、対象作業に対応付けて出力される生体信号は、対象作業が提示されている期間に被験者が操作した操作情報を含み得る。すなわち、操作端末１００は、測定装置２００が測定した結果に加えて、被験者の操作内容を示す操作情報を生体信号としてデータベース３００に出力してもよい。
　［操作端末１００のハードウェア構成］
　図２は、操作端末１００のハードウェア構成を示すブロック図である。操作端末１００は、プロセッサ１０と、メインメモリ２０と、ストレージ３０と、タッチパネル４０と、通信インターフェイス５０とを含む。これらのコンポーネントは、プロセッサバス６０を介して接続されている。
　プロセッサ１０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）やＧＰＵ（Graphics　Processing　Unit）などで構成され、ストレージ３０に記憶されたプログラム（一例として、ＯＳ（Operating　System）３２とプログラム３１）を読み出して、メインメモリ２０に展開して実行する。一例として、プロセッサ１０は、プログラムを実行することで、作業を提示する処理と、提示した作業と測定装置２００から受け付けた生体信号とを対応付ける処理とを行う。プロセッサ１０は、制御部の一具体化例である。
　メインメモリ２０は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）や、ＤＲＡＭ（Dynamic　RAM）などの揮発性記憶装置で構成される。ストレージ３０は、例えば、ＨＤＤ（Hard　Disk　Drive）やＳＳＤ（Solid　State　Drive）などの不揮発性記憶装置などで構成される。
　ストレージ３０には、操作端末１００の基本的な機能を実現するためのＯＳ３２に加えて、作業を提示する機能および作業と生体信号とを対応付ける機能とを提供するためのプログラム３１が記憶される。
　なお、プログラム３１は、非一時的な記録媒体に格納されて提供されてもよいし、ネットワークを介して提供されてもよい。
　タッチパネル４０は、作業を提示するための提示部として機能するディスプレイ４２と、被験者の操作を受け付ける操作部として機能する受付部４４とを含む。なお、被験者の操作を受け付ける操作部は、タッチパネル４０に限定されるものではなく、たとえば、マウス、キーボード、ボタンなどであってもよい。また、作業を提示するための提示部は、ディスプレイ４２に限定されるものではなく、たとえば、音声によって作業を提示するマイク、ボタンを光らせて当該ボタンを押す作業を提示するボタン、また、その他、物を落下させることで物理的に物をつかむという作業を提示する装置などであってもよい。また、提示部は、複数の装置（たとえば、マイクとディスプレイなど）から構成されていてもよい。
　通信インターフェイス５０は、有線通信または無線通信を用いて、測定装置２００またはデータベース３００などの他の装置との間で信号を遣り取りする。
　［操作端末１００のソフトウェア構成例］
　図３は、操作端末１００のソフトウェア構成例を示すブロック図である。また、図４は、試験期間中に提示される作業と測定される生体信号について示す図である。図３および図４を参照して、操作端末１００が実行する処理について詳細に説明する。
　図３を参照して、操作端末１００は、作業決定部１２、受信部１４、対応付部１６、および出力部１８を備える。これらの各機能は、たとえば、操作端末１００のプロセッサ１０がプログラム３１を実行することで実現される。
　作業決定部１２は、ディスプレイ４２に提示する作業を決定し、決定した作業をディスプレイ４２に提示（表示）させる。作業決定部１２は、受付部４４が受け付けた被験者の操作等に基づいてディスプレイ４２に提示する作業を決定する。たとえば、「作業」とは、被験者の操作に従って進行し、被験者の操作によって変化し得る。なお、作業決定部１２は、被験者の操作にかかわらず、経過時間に従って、提示する作業を順々に変化させてもよい。
　作業決定部１２は、ディスプレイ４２に一度に複数の作業を提示させるように、提示する作業を決定してもよい。また、ディスプレイ４２は、作業内容を明確に提示してもよく、また、明確に提示しなくともよい。たとえば、ドライビングゲームを被験者に行ってもらう場合、作業決定部１２は、アクセル／ブレーキを踏む、ハンドルを回す、ウィンカーを出すなど、被験者が選択可能な複数の作業を一度にディスプレイ４２に提示させることが可能である。この場合、作業決定部１２は、受付部４４が受け付けた操作によって選択された作業に従って、次に提示する作業を決定する。
　作業決定部１２は、試験期間中に複数の作業がディスプレイ４２に提示されるように、提示する作業を決定する。試験期間は、被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための期間である。より具体的には、試験期間は、作業が提示されてから作業の提示が終了するまでの期間であって、被験者による開始操作を受付部４４が受け付けてから、予め定められた終了条件が成立するまでの期間である。「終了条件」は、たとえば、被験者の操作によって成立するものであっても、時間の経過によって成立するものであってもよく、限定されるものではない。一例として、ドライビングゲームを被験者に行ってもらう場合、目的地に到達すことを終了条件として設定可能である。
　作業は、被験者の脳機能を解析するための解析対象とする対象作業と、対象作業以外の非対象作業とに分類可能である。作業決定部１２は、試験期間中に、対象作業をディスプレイ４２に少なくとも１度提示させる。
　作業決定部１２は、たとえば、予め定められた条件が成立したことに基づいて、予め定められた内容の対象作業を提示することを決定する。「予め定められた条件」は、被験者の操作によって成立するものであっても、時間の経過によって成立するものであってもよく、限定されるものではない。試験期間において提示される複数の作業のうち、いずれの作業を対象作業とするかは、実験者によって任意に設定されるものであって、たとえば、解析目的などに応じて設定される。また、提示される作業内容についても、実験者によって任意に設定されるものであって、解析目的に応じて設定される。
　図４に示す例では、作業決定部１２は、対象作業が提示される期間と、非対象作業が提示される期間とが重ならないように、作業内容を決定する。なお、作業決定部１２は、対象作業が提示される期間と非対象作業が提示される期間とが重なるように、作業内容を決定してもよい。
　図５は、対象作業が提示される期間と非対象作業が提示される期間とが重なった場合の表示例を示す図である。ディスプレイ４２には、運転作業という非対象作業画面ＵＴｉと、計算作業という対象作業画面Ｔｉとが表示されており、音声により対象作業の内容が示されている。
　このように、対象作業が提示される期間と非対象作業が提示される期間とを重ねるようにすることで、被験者に二重課題を課すことができる。
　また、作業によって被験者にかかる負荷は、一例として、考えさせたり、記憶させたりする知覚負荷と、目の前にみえる情報に気を止めさせたり、気付かせたりする視覚負荷と、機器を操作させる動作負荷と、これらの負荷を組み合わせた負荷に分類できる。図５に示す例では、運転作業という動作負荷をかける作業と、計算作業という知覚負荷をかける作業とを被験者に提示することで、被験者に異なる２種類の負荷がかかるように作業を行わせることができる。
　なお、対象作業および非対象作業によって被験者にかかる負荷の種類は、互いに異なるものであっても、互いに共通のものであってもよい。また、対象作業および非対象作業によって被験者にかかる負荷は、大きさが異なっていても良い。また、対象作業および非対象作業によって被験者にかかる負荷は、種類も大きさも同じであってもよい。
　作業決定部１２は、決定した作業内容を作業情報３５としてストレージ３０に格納する。作業情報３５は、たとえば、試験期間中のどの期間に何の作業が提示されていたかを特定可能な情報であって、少なくとも、対象作業が提示されていた期間を特定可能な情報を含んでいることが好ましい。なお、作業決定部１２は、試験期間中にディスプレイ４２に表示された映像を作業情報３５としてストレージ３０に格納してもよい。また、作業情報３５は、作業が提示されていたときに受付部４４が受け付けた操作内容を示す情報を含み得る。すなわち、作業決定部１２は、決定した作業内容に加えて、提示していた作業を示す情報と当該提示していた作業中に受付部が受け付けた操作内容を示す情報とを対応付けた情報を作業情報３５としてストレージ３０に格納してもよい。
　受信部１４は、測定装置２００から生体信号を受信し、受信した生体信号を生体データ３４としてストレージ３０に格納する。生体データ３４は、少なくとも、生体信号を測定した時間を特定可能な情報を含む。
　対応付部１６は、作業情報３５および生体データ３４に基づいて、対象作業と、当該対象作業が提示されていた期間に測定した生体信号とを対応付けて測定情報３６を生成する。より具体的には、対応付部１６は、作業情報３５に含まれる対象作業が提示されていた期間を示す情報に基づいて、生体データ３４から当該対象作業が提示されていた期間に測定した生体信号を特定する。そして、対応付部１６は、特定した生体信号と、対象作業とを対応付けて測定情報３６を生成する。なお、作業情報３５に操作内容を示す情報が含まれている場合、対応付部１６は、生体信号に対象作業が提示されている期間に被験者が操作した操作情報を含めて、対象作業と生体信号とを対応付けても良い。
　図４に示す例では、タイミングｔ１からタイミングｔ２の間と、タイミングｔｘからタイミングｔｙの間に対象作業が提示されていた。この場合に、対応付部１６は、タイミングｔ１からタイミングｔ２の間に測定された生体信号と、タイミングｔ１からタイミングｔ２の間に提示されていた対象作業とを対応付けて測定情報３６を生成する。また、対応付部１６は、タイミングｔｘからタイミングｔｙの間に測定された生体信号と、タイミングｔｘからタイミングｔｙの間に提示されていた対象作業とを対応付けて測定情報３６を生成する。
　出力部１８は、対応付部１６が生成した測定情報３６をデータベース３００に出力する。このとき、出力部１８は、被験者に関する被験者情報３７を測定情報３６に対応付けて出力してもよい。
　また、出力部１８は、試験期間中であって対象作業が提示されていない期間に測定された生体信号をさらにデータベース３００に出力してもよい。このように、対象作業が提示されていない期間に測定された生体信号が出力されることで、対象作業が提示されている期間と提示されていない期間とでの生体信号の変化を解析することができる。
　被験者情報３７は、たとえば、被験者の識別番号などを示す情報である。データベース３００には、たとえば、被験者情報３７と対応付けて被験者の個人情報、被験者の行動履歴など脳機能の解析に利用できる情報が格納されている。なお、被験者情報３７は、被験者の個人情報、被験者の行動履歴など脳機能の解析に利用される情報であってもよい。
　測定情報３６に加えて被験者情報３７が出力されることで、取得された測定情報３６がどのような被験者から得られたものであるかを明確にすることができる。
　また、作業が提示されてから作業の提示が終了するまでを一回の試験とした場合に、出力部１８は、出力する測定情報３６が何回目の試験で生成されたものであるかを特定可能な情報を合わせて出力してもよい。
　以上のように、本実施の形態にかかる脳機能解析システムにおいては、提示される複数の作業の中に解析対象とする対象作業が含まれるため、対象作業の開始を被験者に特定させにくくすることができ、解析対象である対象作業の開始を被験者に意識させ難くすることができる。その結果、被験者の脳機能を示すより正確な情報を取得できる。
　また、本実施の形態にかかる脳機能解析システムにおいて、被験者による開始操作を受付部４４が受け付けたことに基づいて、試験期間が開始されて、ディスプレイ４２に作業が提示され始める。そのため、被験者によって試験を始めることができるため、解析に必要な情報を取得する段階での実験者の介入を必要としない脳機能解析システムを提供できる。
　なお、非対象作業が提示されている期間に対象作業が提示されていることを示す情報を提示させるようにすることで、さらに、対象作業が提示されている期間を被験者に特定させにくくしてもよい。
　図６は、非対象作業が提示されている期間に対象作業が提示されていることを示す情報を提示させた場合の表示例を示す図である。ディスプレイ４２には、運転作業という非対象作業画面ＵＴｉと、対象作業が提示されていることを示す情報を示す解析期間画面Ａｉとが表示されている。これにより、対象作業が提示されていることを示す情報（解析期間画面Ａｉ）が提示されていない間は、非対象作業が提示されていると被験者に認識させることができ、対象作業が提示されている期間を被験者に特定させにくくすることができる。
　［対象作業の提示タイミングと提示期間］
　図７は、対象作業を提示する開始タイミングと、対象作業を提示する期間とを説明するための図である。図７に示す例では、作業が提示されてから作業の提示が終了するまでを一回の試験とし、試験をｎ回行ったものとする。
　対象作業を提示する開始タイミングは、試験ごとにランダムに異なるように設計されていることが好ましい。たとえば、対象作業を提示するようにした場合、対象作業を提示する開始タイミングは、受付部４４が受け付けた被験者の操作内容に応じて変化することが好ましい。
　図７に示す例では、１回目は、開始時Ｔｓから時間Ｔ１が経過したときに対象作業Ｔが提示される。また、２回目は、開始時Ｔｓから時間Ｔ２が経過したときに対象作業Ｔが提示される。ｎ回目は、開始時Ｔｓから時間Ｔｎが経過したときに対象作業Ｔが提示される。このように、試験を行う度に対象作業を提示する開始タイミングを変化させるようにすることで、対象作業の開始を被験者にさらに特定させにくくすることができる。
　対象作業を提示する期間Ｔｔは、共通であることが好ましい。たとえば、対象作業を提示する期間Ｔｔは、受付部４４が受け付けた被験者の操作内容に関わらず共通であることが好ましい。対象作業を提示する期間Ｔｔを被験者の操作内容に関わらず共通にすることで、一の試験期間中に対象作業を複数回提示する場合に各回で対象作業を提示する期間Ｔｔが共通となり、また、複数の試験期間中の各回で対象作業を提示する期間Ｔｔが互いに共通となる。
　対象作業を提示する期間Ｔｔを一定にすることで、１回目の試験で得られた測定情報３６と、２回目の試験で得られた測定情報３６とを比較することが容易である。また、一の試験期間中に対象作業を複数回提示する場合に、各回で提示する期間Ｔｔを共通にすることで、一の試験期間中に得られた複数の測定情報３６を互いに比較することが容易になる。すなわち、複数の測定情報３６を得られた場合に、各測定情報３６を比較して解析することができ、擬似的な同期計測を可能にする。特に、脳機能を解析する場合には、一の測定情報３６だけでは、十分な解析を行うことができない。そのため、多くの測定情報３６を必要とする。この場合に、各測定情報３６を容易に比較できるように、各測定情報３６に含まれる生体信号の測定期間が共通であることが好ましい。換言すると、対象作業を提示する期間Ｔｔが試験ごとに共通である事が好ましい。
　また、図７に示す例では、１回目、２回目、ｎ回目の終了時は、Ｔｅ１，Ｔｅ２，Ｔｅｎで、それぞれ異なる。すなわち、試験期間の長さ（開始時Ｔｓから終了時Ｔｅまでの長さ）は、受付部４４が受け付けた被験者の操作内容に応じて変化することが好ましい。
　［操作端末の処理］
　図８は、操作端末１００のプロセッサ１０が実行する取得処理を示すフローチャートである。図８に示す処理は、プロセッサ１０がプログラム３１を実行することで行われる。
　Ｓ０１において、プロセッサ１０は、開始操作を受け付けたか否かを判定する。開始操作を受け付けていないと判定した場合（Ｓ０１においてＮＯ）、プロセッサ１０は、取得処理を終了する。
　開始操作を受け付けたと判定した場合（Ｓ０１においてＹＥＳ）、Ｓ０２において、プロセッサ１０は、試験が終了したか否かを判定する。試験の終了は、たとえば、予め定めらされた終了条件が成立したか否かに基づいて判定される。試験が終了したと判定した場合（Ｓ０２においてＹＥＳ）、プロセッサ１０は、Ｓ０５以降の処理を実行する。
　試験が終了していないと判定した場合（Ｓ０２においてＮＯ）、プロセッサ１０は、対象作業または非対象作業を提示する。より具体的には、プロセッサ１０は、提示する作業を決定し、決定した作業をディスプレイ４２に提示する。プロセッサ１０は、決定した作業が対象作業であれば対象作業をディスプレイ４２に提示し、決定した作業が非対象作業であれば非対象作業をディスプレイ４２に提示する。なお、プロセッサ１０は、対象作業および非対象作業の両方を提示することを決定した場合、ディスプレイ４２に、対象作業および非対象作業の両方を提示する。
　Ｓ０４において、プロセッサ１０は、操作を受け付けて、試験が終了したと判定するまでＳ０２～Ｓ０４の処理を繰り返す。なお、終了条件は、Ｓ０２～Ｓ０４の処理が少なくとも２回以上繰り返されるように設定されている。すなわち、Ｓ０２～Ｓ０４の処理は、少なくとも２回以上繰り返され、対象作業および非対象作業を含む複数の作業がディスプレイ４２に提示されることとなる。また、Ｓ０２～Ｓ０４が繰り返される中で、対象作業が少なくとも１回提示されるように提示する作業が決定される。また、Ｓ０２～Ｓ０４が繰り返される中で、Ｓ０４において、対象作業および非対象作業の両方を提示する場合は、一例として、図５に示すような画面がディスプレイ４２に表示されてもよい。また、Ｓ０２～Ｓ０４が繰り返される中で、プロセッサ１０は、対象作業を提示しない期間に解析期間画面Ａｉ（図５参照）を提示することを決定してもよい。この場合、Ｓ０４において、一例として、図６に示すような画面がディスプレイ４２に表示されてもよい。
　Ｓ０５において、プロセッサ１０は、対象作業と、対象作業が提示されていた期間に測定された生体信号とを対応付けて、Ｓ０６において、対応付けた情報を出力して、取得処理を終了する。
　［変形例］
　図９は、脳機能解析システムの変形例を示す図である。図９に示す脳機能解析システム１ａは、操作端末１００および測定装置２００によって構成される取得装置を複数備える。たとえば、各取得装置が、それぞれ異なる被験者に渡されているものとする。なお、脳機能解析システム１ａに含まれる操作端末１００、測定装置２００、およびデータベース３００の構成は、各々、上記実施の形態にかかる脳機能解析システム１に含まれる操作端末１００、測定装置２００、およびデータベース３００の構成と共通しているものとする。
　各取得装置に含まれる操作端末１００は、それぞれ、データベース３００と通信可能に接続されている。
　このように、脳機能解析システムが複数の取得装置を有することで、複数の被験者の、それぞれの測定情報を集めることができ、複数人の測定情報を一のデータベース３００に格納することができる。
　この場合、測定情報３６と対応付けて被験者情報３７が合わせて出力されることが好ましい。測定情報と被験者情報とが対応付けられて出力されるため、複数の被験者から測定情報を得た場合に実験者が測定中に試験に介在しなくとも、実験者は、出力された情報だけを利用して各被験者の脳機能の解析を行うことができる。
　図１０は、各被験者に提供される試験を説明するための図である。図１０に示す例では、対象作業がどのタイミングで提示されたかと、対象作業を提示する期間Ｔｔとが示されている。
　図１０に示す例では、被験者Ａが行った試験では、開始時Ｔｓから時間Ｔａが経過したときに対象作業Ｔが提示される。また、被験者Ｂが行った試験では、開始時Ｔｓから時間Ｔｂが経過したときに対象作業Ｔが提示される。被験者Ｘが行った試験では、開始時Ｔｓから時間Ｔｘが経過したときに対象作業Ｔが提示される。
　これに対して、対象作業を提示する期間Ｔｔは、共通であることが好ましい。各被験者が行った試験における対象作業を提示する期間Ｔｔを共通にすることで、被験者ごとの測定情報３６を容易に比較することができ、擬似的な同期計測を可能にする。
　また、終了時は、被験者に応じて変化し得る。たとえば、被験者Ａの終了時は、Ｔｅａである。被験者Ｂの終了時は、Ｔｅｂである。被験者Ｘの終了時は、Ｔｅｘである。
　［その他の変形例］
　なお、上記実施の形態において、プロセッサ１０がプログラムを実行することで、取得処理が実行される構成例を示したが、取得処理によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）など）を用いて実装されてもよい。
　なお、上記実施の形態において、情報（測定情報３６、被験者情報３７等）の出力先は、データベース３００であった。なお、情報の出力先は、データベース３００に限られない。たとえば、出力先は、操作端末１００のストレージ３０であってもよく、また、脳機能を解析するためのコンピュータ、外付けの記憶装置などであってもよい。
　［態様］
　上述した実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
　（第１項）一態様に係る脳機能解析方法は、被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための脳機能解析方法である。脳機能解析方法は、被験者の脳機能を解析するための少なくとも１種類の生体信号を測定するステップと、被験者の操作を受け付けるステップと、被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための試験期間中に、被験者の脳機能を解析するための解析対象とする対象作業および対象作業とは異なる非対象作業を含む複数の作業を提示するステップと、対象作業と、対象作業が提示されている期間に測定した生体信号とを対応付けて出力するステップとを含む。複数の作業を提示するステップにおいて、対象作業は少なくとも１度提示される。
　第１項に記載の脳機能解析方法においては、提示される複数の作業の中に解析対象とする対象作業が含まれるため、対象作業の開始を被験者に特定させにくくすることができ、解析対象である対象作業の開始を被験者に意識させ難くすることができる。その結果、第１項に記載の脳機能解析方法を利用することで、被験者の脳機能を示すより正確な情報を取得できる。
　（第２項）第１項に記載の脳機能解析方法に含まれる複数の作業を提示するステップにおいて、対象作業と非対象作業とが重ねて提示される。
　第２項に記載の脳機能解析方法においては、対象作業と非対象作業とを重ねて提示させることで、被験者に二重課題を課すことができる。
　なお、対象作業と非対象作業とは、被験者にかかる負荷の種類が互いに異なる作業であってもよい。
　（第３項）第１項または第２項に記載の脳機能解析方法において、複数の作業を提示するステップは、被験者の開始操作が受け付けられたことに基づいて開始される。
　第３項に記載の脳機能解析方法においては、被験者によって試験を始めることができるため、実験者は、自身が介入しなくとも、解析に必要な情報を取得できる。
　（第４項）第１項～第３項のうちいずれか１項に記載の脳機能解析方法に含まれる出力するステップにおいて、対象作業が提示されていない期間に測定された生体信号がさらに出力されてもよい。
　第４項に記載の脳機能解析方法においては、対象作業が提示されている期間と提示されていない期間とでの生体信号の変化を解析することができる。
　（第５項）第１項～第４項のうちいずれか１項に記載の脳機能解析方法に含まれる測定するステップにおいて、複数種類の生体信号が測定される。
　第５項に記載の脳機能解析方法においては、複数種類の生体信号を測定出来るように構成することで、より詳細な解析を行うことができる。
　（第６項）第１項～第５項のうちいずれか１項に記載の脳機能解析方法に含まれる複数の作業を提示するステップにおいて、非対象作業と、解析対象の作業が提示されていることを示す情報とが合わせて提示される。
　第６項に記載の脳機能解析方法においては、さらに、対象作業が提示されている期間を被験者に特定させにくくすることができる。
　（第７項）第１項～第６項のうちいずれか１項に記載の脳機能解析方法において、対象作業が提示される開始タイミングは、受け付けられた操作内容に応じて変化する。
　第７項に記載の脳機能解析方法においては、対象作業を提示する開始タイミングが操作内容に応じて変化するため、対象作業の開始を被験者にさらに特定させにくくすることができる。
　（第８項）第１項～第７項のうちいずれか１項に記載の脳機能解析方法において、対象作業が提示される期間は、受け付けられた操作内容に関わらず一定である。
　第８項に記載の脳機能解析方法においては、被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための試験を複数回行った場合に、各回で操作内容が変化したとしても、対象作業が提示されている期間は一定であるため、対象作業の提示中に測定された生体信号同士を容易に比較できる。その結果、擬似的な同期計測を可能にする。
　（第９項）第１項～第８項のうちいずれか１項に記載の脳機能解析方法に含まれる出力するステップにおいて、対象作業が提示されている期間に測定された生体信号と対象作業とを対応付けた測定情報と、被験者に関する被験者情報とが対応付けて出力されてもよい。
　第９項に記載の脳機能解析方法においては、測定情報に加えて被験者情報が出力されることで、取得された測定情報がどのような被験者から得られたものであるかを明確にすることができる。
　特に、複数の被験者から測定情報を得た場合に、測定情報と被験者情報とが対応付けられて出力されるため、実験者が測定中に試験に介在しなくとも、実験者は、出力された情報だけを利用して各被験者の脳機能の解析を行うことができる。
　（第１０項）また、一態様に係る脳機能解析プログラムは、第１項～第９項のうちいずれか１項に記載の脳機能解析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
　（第１１項）また、一態様にかかる非一時的なコンピュータ可読媒体は、第１０項に記載の脳機能解析プログラムを格納している。
　（第１２項）一態様に係る脳機能解析システムは、被験者の脳機能を解析するための情報を取得する脳機能解析システムである。脳機能解析システムは、被験者の脳機能を解析するための少なくとも１種類の生体信号を測定する測定部と、被験者の操作を受け付ける操作部と、被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための試験期間中に、被験者に複数の作業を提示する提示部と、提示部を制御する制御部とを備える。複数の作業は、被験者の脳機能を解析するための解析対象とする対象作業と、対象作業以外の非対象作業とを含む。制御部は、試験期間中に、対象作業を提示部に少なくとも１度提示させ、対象作業と、対象作業が提示されている期間に測定した生体信号とを対応付けて出力する。
　第１２項に記載の脳機能解析システムにおいては、提示される複数の作業の中に解析対象とする対象作業が含まれるため、対象作業の開始を被験者に特定させにくくすることができ、解析対象である対象作業の開始を被験者に意識させ難くすることができる。その結果、被験者の脳機能を示すより正確な情報を取得できる。
　（第１３項）第１２項に記載の脳機能解析システムは、測定部と、操作部と、提示部と、制御部とを含む測定装置を複数備える。提示部が対象作業を提示する期間は、複数の測定装置の各々で共通する。
　第１３項に記載の脳機能解析システムにおいては、異なる被験者がそれぞれ測定装置を利用した場合に得られた各被験者から得られた測定情報同士を容易に比較できる。
　今回開示された各実施の形態は、技術的に矛盾しない範囲で適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　１、１ａ　脳機能解析システム、１０　プロセッサ、１２　作業決定部、１４　受信部、１６　対応付部、１８　出力部、２０　メインメモリ、３０　ストレージ、３１　プログラム、３４　生体データ、３５　作業情報、３６　測定情報、３７　被験者情報、４０　タッチパネル、４２　ディスプレイ、４４　受付部、５０　通信インターフェイス、６０　プロセッサバス、１００　操作端末、２００　測定装置、３００　データベース、Ａｉ　解析期間画面、Ｔｉ　対象作業画面、ＵＴｉ　非対象作業画面。

Claims (11)

  1. 　被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための脳機能解析方法であって、
    　前記被験者の脳機能を解析するための少なくとも１種類の生体信号を測定するステップと、
    　前記被験者の操作を受け付けるステップと、
    　前記被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための試験期間中に、前記被験者の脳機能を解析するための解析対象とする対象作業および前記対象作業とは異なる非対象作業を含む複数の作業を提示するステップと、
    　前記対象作業と、前記対象作業が提示されている期間に測定した前記生体信号とを対応付けて出力するステップとを含み、
    　前記複数の作業を提示するステップにおいて、前記対象作業は少なくとも１度提示される、脳機能解析方法。
  2. 　前記複数の作業を提示するステップにおいて、前記対象作業と前記非対象作業とが重ねて提示される、請求項１に記載の脳機能解析方法。
  3. 　前記複数の作業を提示するステップは、前記被験者の開始操作が受け付けられたことに基づいて開始される、請求項１に記載の脳機能解析方法。
  4. 　前記出力するステップにおいて、前記対象作業が提示されていない期間に測定された前記生体信号がさらに出力される、請求項１に記載の脳機能解析方法。
  5. 　前記測定するステップにおいて、複数種類の前記生体信号が測定される、請求項１に記載の脳機能解析方法。
  6. 　前記複数の作業を提示するステップにおいて、前記非対象作業と、前記解析対象の作業が提示されていることを示す情報とが合わせて提示される、請求項１に記載の脳機能解析方法。
  7. 　前記対象作業が提示される開始タイミングは、受け付けられた操作内容に応じて変化する、請求項１に記載の脳機能解析方法。
  8. 　前記対象作業が提示される期間は、受け付けられた操作内容に関わらず一定である、請求項１に記載の脳機能解析方法。
  9. 　前記出力するステップにおいて、前記対象作業が提示されている期間に測定された前記生体信号と前記対象作業とを対応付けた測定情報と、前記被験者に関する被験者情報とが対応付けて出力される、請求項１に記載の脳機能解析方法。
  10. 　被験者の脳機能を解析するための情報を取得する脳機能解析システムであって、
    　前記被験者の脳機能を解析するための少なくとも１種類の生体信号を測定する測定部と、
    　前記被験者の操作を受け付ける操作部と、
    　前記被験者の脳機能を解析するための情報を取得するための試験期間中に、前記被験者に複数の作業を提示する提示部と、
    　前記提示部を制御する制御部とを備え、
    　前記複数の作業は、前記被験者の脳機能を解析するための解析対象とする対象作業と、前記対象作業以外の非対象作業とを含み、
    　前記制御部は、
    　　前記試験期間中に、前記対象作業を前記提示部に少なくとも１度提示させ、
    　　前記対象作業と、前記対象作業が提示されている期間に測定した前記生体信号とを対応付けて出力する、脳機能解析システム。
  11. 　前記測定部と、前記操作部と、前記提示部と、前記制御部とを含む測定装置を複数備え、
    　前記提示部が前記対象作業を提示する期間は、複数の前記測定装置の各々で共通する、請求項１０に記載の脳機能解析システム。
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