JP2010017419A - 高次脳機能計測装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より精度よく高次脳機能計測を行うことができるようにする。
【解決手段】被験者に対して、１次画像Ｐ１乃至１次画像Ｐ３が順番に表示されるとともに、１次画像Ｐ１乃至１次画像Ｐ３のそれぞれの表示中に、１次音声Ａ１乃至１次音声Ａ３のそれぞれが再生される。その後、被験者に対して、２次画像Ｑ１乃至２次画像Ｑ３が順番に表示されるとともに、２次画像Ｑ１乃至２次画像Ｑ３のそれぞれの表示中に、２次音声Ｂ１乃至２次音声Ｂ３のそれぞれが再生される。そして被験者により入力された、１次画像Ｐ１乃至１次画像Ｐ３と、２次画像Ｑ１乃至２次画像Ｑ３とが同一の画像であるか否かの解答と、１次音声Ａ１乃至１次音声Ａ３と、２次音声Ｂ１乃至２次音声Ｂ３とが同一の音声であるか否かの解答とに基づいて、被験者の高次脳の活性度が評価される。本発明は、高次脳機能計測装置に適用することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は高次脳機能計測装置およびプログラムに関する。

人間を対象とする高次脳機能計測のうち、非侵襲タイプの、いわゆるテスト形式での高次脳機能計測は、手軽に実施できることから、種々考案され、実施されている。特に、長谷川式テストを代表とする、老齢者の認知症の発見を目的としたテストが広く知られている。

このような高次脳機能計測は、テキスト文または聞き取りによる質問に答える形式のものが多く、簡単な図を描かせる課題を含むもの（ファイブ・コグ検査など）はあるものの写真画像を積極的に利用したものは少なかったが、特許文献１で紹介されている方式では、写真画像における被写体の位置の記憶を積極的に利用することで老齢者に理解し易く、取り組みやすい高次脳機能計測テストが実現されている。

この方式では、写真画像（１次画像）が提示された後、注視エリアが指定され、さらにその注視エリア内の被写体についての記憶を促す音声ナレーションが加えられる。同様の手法で、１枚の写真について、複数の注視エリアが指定される。提示された写真画像についての記憶情報が脳の近時記憶領域に入る程度の時間が経過した後、１次画像と背景は同様だが、注視エリア内の被写体が同じである場合と、異なる場合がある写真画像（２次画像）が提示される。そして、２次画像の注視エリア内の被写体毎に１次画像との異同が音声ナレーションにより問われて、被験者は同じと判断したら○、違うと判断したら×のボタンを押す。その判断の正誤に基づいて被験者の高次脳活性の度合いが求められる。

特開２００５−１９２６３７号公報

高次脳機能の減衰が高レベルに進行した例が認知症であることを考えれば、高次脳機能を精度高く指標的に評価する技術の確立が高齢化率世界一の日本社会の急務であることは火を見るより明らかである。

ここで、高次脳機能は極めて幅の広い脳機能である。従って、高次脳機能を計測するには、ある特定の高次脳機能についてその活動レベルを計測して、高次脳機能の活動レベルを推定するしかないのが現状である。

特許文献１に記載の高次脳機能計測方法は、近時記憶を担う主要脳部位である海馬の空間認知機能という機能特性を考慮して、１枚の写真という空間の中の複数の被写体が、どの部位にあったかという、いわば空間記憶力を評価できるように巧みに誘導することで高次脳機能を計測する。

本発明は、近時記憶力およびその記憶容量、さらに注意の振り分け力および集中の持続力で代表される中核的高次脳機能の活動レベルの計測を精度高く行うことを目的とする。

本発明の高次脳機能計測装置は、複数の異なった１次画像を順次呈示すると共に前記１次画像の呈示に併せて前記１次画像それぞれに対応した１次音声を順次再生する第１の呈示再生手段と、前記１次画像に同一若しくは異なる２次画像を前記１次画像それぞれに対応させて順次呈示し、前記２次画像それぞれの呈示に併せて前記１次音声に同一若しくは異なる２次音声を前記１次音声にそれぞれ対応させて順次再生する第２の呈示再生手段と、前記１次画像の呈示と前記１次音声の再生が終了した後所定時間経過後に、前記２次画像の呈示と前記２次音声の再生が行われるまでの時間をコントロールする時間コントロール手段と、前記１次画像と前記１次画像それぞれに対応する前記２次画像との異同および、前記１次音声と前記１次音声それぞれに対応する前記２次音声との異同を入力する入力手段と、前記入力手段による入力情報から高次脳機能に関する結果を出力する結果出力手段とを備えることを特徴とする。

本発明のプログラムは、複数の異なった１次画像を順次呈示すると共に前記１次画像の呈示に併せて前記１次画像それぞれに対応した１次音声を順次再生する第１の呈示再生ステップと、前記１次画像に同一若しくは異なる２次画像を前記１次画像それぞれに対応させて順次呈示し、前記２次画像それぞれの呈示に併せて前記１次音声に同一若しくは異なる２次音声を前記１次音声にそれぞれ対応させて順次再生する第２の呈示再生ステップと、前記１次画像の呈示と前記１次音声の再生が終了した後所定時間経過後に、前記２次画像の呈示と前記２次音声の再生が行われるまでの時間をコントロールする時間コントロールステップと、前記１次画像と前記１次画像それぞれに対応する前記２次画像との異同および、前記１次音声と前記１次音声それぞれに対応する前記２次音声との異同を入力する入力ステップと、前記入力ステップにおいて入力された入力情報から高次脳機能に関する結果を出力する結果出力ステップとを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、精度よく被験者の高次脳機能計測を行うことができる。

以下、図面を参照して、本発明を適用した実施の形態について説明する。

まず、本発明を適用した高次脳機能計測装置により行われる脳機能計測について説明する。脳機能計測においては、被験者に対して画像および音声に関する記憶課題が出題されて、被験者の高次脳の活性度が評価される。

例えば、図１に示すように、複数の画像Ｐ１乃至画像Ｐ３（以下、１次画像と称する）と、それらの１次画像に関連する音声Ａ１乃至音声Ａ３（以下、１次音声と称する）とが順番に被験者に提示される。そして、１次画像および１次音声の提示が終了してから所定の時間が経過した後、複数の画像Ｑ１乃至画像Ｑ３（以下、２次画像と称する）と、それらの２次画像に関連する音声Ｂ１乃至音声Ｂ３（以下、２次音声と称する）とが順番に被験者に提示される。なお、図１において、縦方向は時間を示している。

すなわち、脳機能計測では、まず１次画像Ｐ１が表示されるとともに、１次音声Ａ１が再生される。ここで、１次画像Ｐ１は、老婆が餅を売っている画像であり、１次音声Ａ１は、１次画像Ｐ１の内容を説明する音声「お婆ちゃんがお餅を売っています」とされる。

続いて、１次画像Ｐ２が表示されるとともに、１次音声Ａ２が再生され、さらに１次画像Ｐ３が表示されるとともに、１次音声Ａ３が再生される。図１では、１次画像Ｐ２は、煙突から煙が出ている画像とされ、１次音声Ａ２は、１次画像Ｐ２の内容を説明する音声「煙突から煙が出ています」とされる。また、１次画像Ｐ３は、ダムから水が流れている画像とされ、１次音声Ａ３は、１次画像Ｐ３の内容を説明する音声「ダムから水が流れています」とされる。

このようにして１次画像および１次音声の提示がなされて所定の時間が経過すると、提示された１次画像と同一または異なる画像である２次画像、および１次音声と同一または異なる音声である２次音声の提示が開始される。

つまり、１次画像Ｐ１に対する２次画像Ｑ１が表示されるとともに、１次音声Ａ１に対する２次音声Ｂ１が再生される。ここで、２次画像Ｑ１は１次画像Ｐ１と全く同じ画像とされ、２次音声Ｂ１は、１次音声Ａ１とは異なる音声「お婆ちゃんがお餅を食べています」とされている。

２次画像Ｑ１および２次音声Ｂ１が提示されると、被験者は、１次画像Ｐ１および２次画像Ｑ１が同じ画像であるか否かと、１次音声Ａ１および２次音声Ｂ１が同じ音声であるか否かとについて解答する。つまり、脳機能計測においては、１次画像および２次画像が一致するか否かを問う問いと、１次音声および２次音声が一致するか否かを問う問いとが出題され、被験者は、それらの問いに対して解答する。

なお、１次音声と２次音声とが一致するか否かの問いは、１次音声および２次音声の文言そのものを問うものとされる。

２次画像Ｑ１の表示が終了すると、続いて１次画像Ｐ２に対する２次画像Ｑ２が表示されるとともに、１次音声Ａ２に対する２次音声Ｂ２が再生される。２次画像Ｑ２は、煙突から煙が出ている画像であり、１次画像Ｐ２と類似しているが、その煙の部分が１次画像Ｐ２とは異なっている。また、２次音声Ｂ２は、１次音声Ａ２と全く同じ音声「煙突から煙が出ています」とされている。この場合においても、被験者は、１次画像Ｐ２および２次画像Ｑ２が同一の画像であるか否かと、１次音声Ａ２および２次音声Ｂ２が同一の音声であるか否かとについて解答を行う。

さらに、その後、１次画像Ｐ３に対する２次画像Ｑ３が表示されるとともに、１次音声Ａ３に対する２次音声Ｂ３が再生され、被験者は、１次画像Ｐ３および２次画像Ｑ３が同じ画像であるか否かと、１次音声Ａ３および２次音声Ｂ３が同じ音声であるか否かとについて解答を行う。図１の例では２次画像Ｑ３および２次音声Ｂ３は、それぞれ１次画像Ｐ３および１次音声Ａ３と全く同じ画像および音声とされている。

このようにして、１次画像および２次画像の一致、不一致についての解答と、１次音声および２次音声の一致、不一致についての解答とが被験者から得られると、得られた解答の正誤に基づいて被験者の高次脳による記憶の程度が被験者に提示される。

より具体的には、同時に提示される１次画像および１次音声と、それらの１次画像および１次音声に対する２次画像および２次音声との組みを１つの記憶課題セットと呼ぶこととすると、例えば、１度の脳機能計測において６０の記憶課題セットが用意される。そして、これらの６０の記憶課題セットは、以下のようにして被験者に提示される。なお、以下、記憶課題セットに含まれる１次画像および１次音声を１次記憶課題とも称し、記憶課題セットに含まれる２次画像および２次音声を２次記憶課題とも称する。

まず、１つの１次記憶課題の１次画像が８秒間表示され、１次画像の表示中に、対応する１次音声も再生される。例えば、１次画像は、縦１．５ｍ、横２ｍのスクリーンにプロジェクタにより投影されて表示され、被験者は、スクリーンから３ｍ乃至８ｍ離れた位置から表示された１次画像を見る。

記憶課題の提示は、画像の提示と音声の組み合わせの課題が提示される。１次記憶課題の提示は、画像と音声からなる１課題について８秒間提示され、その後に次の課題に切り替わる。この課題は１０課題の提示毎に、インターバルが設けられる。このインターバルでは、例えば、１０から１までのカウントダウンの数字の表示が行われる。この提示を６回繰り返し、計６０セットの提示が行われる。

そして、６０セットの全ての１次記憶課題が順次、提示されると、その後に３０分経過後に上記と同様に２次記憶課題が提示される。

ここで、２次記憶課題の提示時間が１次記憶課題の提示時間よりも２秒間長くなっているが、これは被験者が、１次記憶課題と２次記憶課題とが一致するか否かの問いに解答する時間が考慮されているためである。このように、２次記憶課題の提示時間を、１次記憶課題の提示時間よりも少なくとも１秒以上長くすることで、被験者は慌てずに解答を行うことができる。

なお、以下、被験者に対する画像同士（１次画像および２次画像）が一致するか否かの問いを画像課題とも称し、音声同士（１次音声および２次音声）が一致するか否かの問いを音声課題とも称する。

これらの６０の記憶課題セットについて被験者の解答が得られると、１つの画像課題の正解に対して１点の得点とされ、１つの音声課題の正解に対して１点の得点とされて、合計１２０点満点で被験者の記憶課題に対する得点が求められる。

このようにして得られる得点には、統計的に集計した被験者の年齢に応じた平均値および分散が存在し、この得点によって、被験者の相対的な脳年齢を推定することが可能である。また、特定の被験者について、脳機能計測を一定の時間間隔で実施していくことにより、その得点の経緯から高次脳機能の減衰の加速を予知することが期待できる。

以上において説明した具体例では、６０の記憶課題セットが用意されると説明したが、より詳細には、例えば、以下のような画像および音声の組み合わせの記憶課題セットが用意される。つまり、６０の記憶課題セットとして、画像同士が一致し、音声同士も一致する記憶課題セットが１２セット、画像同士が一致し、音声同士が一致しない記憶課題セットが１８セット、画像同士が一致せず、音声同士が一致する記憶課題セットが１２セット、および画像同士も音声同士も一致しない記憶課題セットが１８セット用意される。

ここで、音声同士が一致しない記憶課題セットの数がより多いのは、一般的に音声同士が不一致である音声課題の正解率が、他の課題の正解率よりも低い傾向にあるからである。すなわち、より難易度の高い課題を多く出題することにより、被験者の得点に一定の分布が得られるようにすることが可能となる。

なお、１次画像（２次画像）の表示が開始されてから、次の１次画像（２次画像）が表示されるまでの時間の長さを課題提示時間と呼ぶこととすると、課題提示時間は、３秒から２０秒の間とされることが望ましい。

脳機能計測では、複数の１次画像（または２次画像）が提示されるため、課題提示には一定の時間が必要となる。そこで、この課題提示時間を最低３秒とすることで被験者の画像の見逃しを防止することができ、また、課題提示時間を２０秒以内とすることで、課題提示時間が無駄に長くなることを防止することができる。

また、記憶課題セットが６０セットである例について説明したが、記憶課題セットの数は、特に６０セットである必要はない。但し、脳機能計測では、記憶課題（画像課題および音声課題）に対する解答を得点化する必要があるため、複数の記憶課題を提示する必要がある。特に、記憶課題セットの数を２０セット以上、１２０セット以下の数とすると、最終的な被験者の得点から充分に記憶の程度の評価を行うことができる。

さらに、１次記憶課題の提示が終了してから、２次記憶課題の提示を開始するまでの時間の長さを記憶定着インターバルと呼ぶこととすると、以上において説明した例では、記憶定着インターバルは３０分とされると説明したが、特に３０分でなくてもよい。つまり、この記憶定着インターバルは、被験者の１次記憶課題の記憶が近時記憶として定着するまでに一定の時間が必要なことから設けられたものである。

次に、以上において説明した脳機能計測を実行する高次脳機能計測装置の構成について説明する。図２は、本発明を適用した高次脳機能計測装置の構成例を示すブロック図である。

高次脳機能計測装置１１は、記録部２１、操作部２２、制御部２３、表示制御部２４、表示部２５、再生制御部２６、および音声出力部２７から構成される。

記録部２１は、脳機能計測に用いられる記憶課題セット、ガイダンス用の画像、被験者に関する情報である被験者情報などの各種のデータや情報を記録する。

ここで、被験者情報には、被験者の年齢などの被験者個人に関する情報、被験者を特定するための個人ＩＤ（Identification）、および被験者の脳機能計測結果を示す計測結果情報等が含まれている。また、計測結果情報には、実施された１度の脳機能計測に関する情報が含まれており、被験者情報には、被験者が脳機能計測を受けた回数と同じ数だけ計測結果情報が含まれている。例えば、計測結果情報には、脳機能計測の実施日時、脳機能計測に用いられた記憶課題セット、被験者の解答、被験者の得点、その得点により得られた高次脳の活性度、記憶定着インターバルの時間などを示す情報が含まれている。

操作部２２は、例えばマウス、キーボート、ボタンなどからなり、ユーザ（被験者等）により操作される。操作部２２は、ユーザの操作に応じた操作信号を制御部２３に供給する。

制御部２３は、高次脳機能計測装置１１全体の動作を制御する。例えば、制御部２３は、操作部２２からの操作信号に応じて表示制御部２４に画像の表示を指示したり、再生制御部２６に音声の再生を指示したりする。また、制御部２３は、取得部４１、計時部４２、集計処理部４３、および活性度算出部４４を備えている。

取得部４１は、ユーザの入力、例えば被験者の解答の入力を受け付けて、操作部２２からユーザの操作に応じた情報、つまり操作信号を取得する。計時部４２は、１次記憶課題や２次記憶課題の提示時間などを計時する。集計処理部４３は、集計処理を行って、被験者の画像課題および音声課題に対する解答から被験者の得点を求める。活性度算出部４４は、被験者の得点に基づいて活性度を算出する。

表示制御部２４は、制御部２３の指示に応じて、記録部２１から取得した画像を表示部２５に表示させる。表示部２５は、例えば液晶ディスプレイ、プロジェクタなどからなり、表示制御部２４から供給された画像を表示する。

例えば、表示部２５が液晶ディスプレイなどの表示装置からなる場合、表示部２５は、画像が表示される表示部２５の表示面と、被験者の視線とのなす角が１０度乃至９０度の範囲内の角度となるように設置される。これにより、被験者が表示される画像全体を一度に無理なく見ることが可能な視環境が得られる。

なお、検査者の立会いのもと、被験者の脳機能計測が行われる場合には、例えば表示部２５として、検査者用のディスプレイと、被験者用のディスプレイとが設けられるようにしてもよい。

再生制御部２６は、制御部２３からの指示に応じて、記録部２１から取得した音声を音声出力部２７に出力させる。音声出力部２７は、例えばスピーカなどからなり、再生制御部２６から供給された音声を再生する。

ところで、被験者等により高次脳機能計測装置１１が操作されて被験者の脳機能の計測が指示されると、高次脳機能計測装置１１は、その指示に応じて被験者の脳機能計測を行う脳機能計測処理を開始する。

以下、図３のフローチャートを参照して、高次脳機能計測装置１１による脳機能計測処理の流れについて説明する。

ステップＳ１１において高次脳機能計測装置１１は、被験者に対して脳機能計測のガイダンスを提示する。例えば、記録部２１には、脳機能計測の内容や実施されるテストの流れについて説明するための画像（画像データ）および音声（音声データ）が記録されている。制御部２３は、表示制御部２４および再生制御部２６に対して、ガイダンス用の画像および音声の提示を指示する。すると、表示制御部２４は、制御部２３からの指示に応じて、記録部２１からガイダンス用の画像を取得して表示部２５に供給し、その画像を表示させる。また、再生制御部２６は、制御部２３からの指示に応じて記録部２１からガイダンス用の音声を取得して音声出力部２７に供給し、音声を再生させる。

このようにして画像および音声を再生して、被験者に対するガイダンスを行うことで、被験者に脳機能計測の評価方法や実施の手順を正確に把握させることができ、正しく脳機能計測を行うことができるようになる。

ガイダンスが行われて、脳機能計測の内容や流れが説明されると、被験者は、操作部２２を操作して、自分自身を特定するための個人ＩＤを入力する。ここで、個人ＩＤは、例えば、被験者の生年月日や任意の暗号などからなる所定の番号とされる。

ステップＳ１２において、取得部４１は、操作部２２から被験者により入力された個人ＩＤを取得する。また、集計処理部４３は、現在日時（実施日時）が含まれる、取得された個人ＩＤにより特定される被験者の新たな計測結果情報を生成して記録部２１に供給し、記録させる。記録部２１は、集計処理部４３から供給された計測結果情報が、集計処理部４３により指定された個人ＩＤにより特定される（個人ＩＤが含まれる）被験者情報に含まれるように、その計測結果情報を記録する。なお、この計測結果情報には、現時点では記憶課題や被験者の得点などを示す情報は含まれておらず、それらの情報が含まれるように随時更新される。

ステップＳ１３において、制御部２３は設定処理を行う。すなわち、制御部２３は、記録部２１に記録されている画像および音声のなかから、今回、１次画像および２次画像として用いる画像（画像データ）と、１次音声および２次音声として用いる音声（音声データ）を選択する。また、制御部２３は、記録部２１に記録されている、取得された個人ＩＤにより特定される被験者情報を参照し、その個人ＩＤにより特定される被験者が最後に脳機能計測を受験した日（実施日時）と、その実施時の得点とに基づいて、記憶定着インターバルを定める。

例えば、脳機能計測の前回の実施日時が、現在日時の数十分前である場合、今回出題される記憶課題（画像記憶課題または音声記憶課題）に、前回出題された記憶課題が含まれており、その記憶課題が被験者の記憶に残っている可能性もある。そのため、前回の実施日時から今回の実施日時までの時間が、所定の時間よりも短い場合には、記憶定着インターバルは、通常設定される時間よりも長い時間に設定される。また、逆に、前回の実施日時が数ヶ月前などである場合には、記憶定着インターバルは、通常設定される時間、例えば３０分などに設定される。

このように、記憶定着インターバルの時間を前回の実施日時と前回の得点とに基づいて定めることで、脳機能計測の実施の間隔によらず、被験者の高次脳の活性度の評価結果の安定性を向上させることができる。

また、今回出題される記憶課題セットと、記憶定着インターバルの時間とが定められると、集計処理部４３は、記録部２１に記録されている、今回の脳機能計測に対する計測結果情報を更新する。つまり、定められた記憶課題セットを示す情報と、記憶定着インターバルの時間を示す情報とが含まれるように、計測結果情報が更新される。

ステップＳ１４において、表示部２５は１次画像を表示する。すなわち、制御部２３は表示すべき１次画像を指定して、その１次画像の表示を表示制御部２４に指示する。すると、表示制御部２４は、制御部２３からの指示に応じて、指定された１次画像を記録部２１から取得して表示部２５に供給し、表示部２５に１次画像を表示させる。

ステップＳ１５において、音声出力部２７は１次音声を出力する。すなわち、制御部２３は再生すべき１次音声を指定して、その１次音声の再生を再生制御部２６に指示する。すると、再生制御部２６は、制御部２３からの指示に応じて、指定された１次音声を記録部２１から取得して音声出力部２７に供給し、音声出力部２７に１次音声を再生させる。

これにより、被験者に１次画像が表示されるとともに、その１次画像の表示中に、表示されている１次画像に対応する１次音声が再生される。

ステップＳ１６において、制御部２３は、１次記憶課題の提示を終了するか否かを判定する。例えば、１次記憶課題として選択された全ての１次画像および１次音声の提示が終了した場合、１次記憶課題の提示を終了すると判定される。

ステップＳ１６において、１次記憶課題の提示を終了しないと判定された場合、処理はステップＳ１４に戻り、次の１次画像および１次音声が提示される。例えば、１つの１次画像が８秒間表示されてから、次の１次画像が８秒間表示される。この場合、計時部４２は、１次画像の表示時間を計時し、制御部２３は計時部４２により計時された時間に基づいて、表示制御部２４に対して１次画像の表示制御を指示する。

一方、ステップＳ１６において１次記憶課題の提示を終了すると判定された場合、ステップＳ１７において、高次脳機能計測装置１１は２次記憶課題の提示開始のアナウンスを行う。

すなわち、１次記憶課題の提示が終了すると、計時部４２は２次記憶課題の提示開始時刻となるまで計時を行う。また、記録部２１には、２次記憶課題の提示の開始を被験者に通知する画像および音声が予め記録されている。

そして、制御部２３は、計時部４２により計時された時間に基づいて、例えば２次記憶課題の提示開始の３分前となった時点で、表示制御部２４および再生制御部２６にアナウンス用の画像および音声の提示を指示する。

すると、表示制御部２４は、制御部２３からの指示に応じて、指定されたアナウンス用の画像を記録部２１から取得して表示部２５に供給し、表示部２５に画像を表示させる。また、再生制御部２６は、制御部２３からの指示に応じて、指定されたアナウンス用の音声を記録部２１から取得して音声出力部２７に供給し、音声出力部２７に音声を再生させる。これにより、被験者に２次記憶課題の提示開始の３分前であることを通知する画像が表示されるとともに、その旨の音声が出力される。

さらに、制御部２３は、計時部４２により計時された時間に基づいて、例えば２次記憶課題の提示開始の３０秒前となった時点で、表示制御部２４および再生制御部２６にアナウンス用の画像および音声の提示を指示する。すると、表示制御部２４および再生制御部２６は、制御部２３からの指示に応じて、指定されたアナウンス用の画像および音声を記録部２１から取得して表示部２５および音声出力部２７に再生させる。これにより、被験者に２次記憶課題の提示開始の３０秒前であることを通知する画像が表示され、その旨の音声が出力される。

このように、２次記憶課題の提示開始時刻が近くなった時点で、その旨を被験者にアナウンスし、さらに開始時刻の直前に再度、被験者にアナウンスを行うことで、急に２次記憶課題の提示が開始されて、被験者を慌てさせてしまうことを防止することができる。なお、１次記憶課題の提示が終了した直後に、１回目のアナウンスがされ、何分後に２次記憶課題の提示が開始されるかが被験者に通知されるようにしてもよい。

また、取得部４１は、記憶定着インターバルの期間中には、被験者による操作を受け付けない。これにより、被験者により不要な操作がされても、脳機能計測が正しく行われなくなるようなこともない。

２次記憶課題の提示開始のアナウンスがされ、２次記憶課題の提示開始時刻となると、ステップＳ１８において、表示部２５は２次画像を表示する。すなわち、制御部２３は、計時部４２により計時された時間を参照しながら、表示すべき２次画像を指定して、その２次画像の表示を表示制御部２４に指示する。表示制御部２４は、制御部２３からの指示に応じて、指定された２次画像を記録部２１から取得して表示部２５に供給し、例えば、１０秒間の間、表示部２５に２次画像を表示させる。

ステップＳ１９において、音声出力部２７は２次音声を出力する。すなわち、制御部２３は再生すべき２次音声を指定して、その２次音声の再生を再生制御部２６に指示する。再生制御部２６は、制御部２３からの指示に応じて、指定された２次音声を記録部２１から取得して音声出力部２７に供給し、音声出力部２７に２次音声を再生させる。

表示部２５に２次画像が表示され、音声出力部２７から２次音声が出力されると、被験者は操作部２２を操作して、自らの記憶に基づき、１次画像と２次画像とが一致するか否か、および１次音声と２次音声とが一致するか否かについて解答する。

ステップＳ２０において、取得部４１は被験者の画像課題および音声課題に対する解答の入力を受け付けて、操作部２２からの操作信号を取得することにより、被験者の画像課題に対する解答および音声課題に対する解答を取得する。

ステップＳ２１において、制御部２３は、２次記憶課題の提示を終了するか否かを判定する。例えば、２次記憶課題として選択された全ての２次画像および２次音声の提示が終了した場合、２次記憶課題の提示を終了すると判定される。

ステップＳ２１において、２次記憶課題の提示を終了しないと判定された場合、処理はステップＳ１８に戻り、次の２次画像および２次音声が提示される。例えば、１つの２次画像が１０秒間表示されてから、次の２次画像が１０秒間表示される。この場合においても、制御部２３は、計時部４２により計時された時間を参照しながら、表示制御部２４に２次画像の表示制御を指示する。

これに対して、ステップＳ２１において、２次記憶課題の提示を終了すると判定された場合、ステップＳ２２において、集計処理部４３は集計処理を行う。

すなわち、集計処理部４３は、取得部４１により取得された、被験者の各画像課題および音声課題に対する解答と、記録部２１に記録されている、今回の脳機能計測に対する計測結果情報とに基づいて、被験者の得点を算出する。

例えば、集計処理部４３は、今回の計測結果情報により示される、着目した画像課題の１次画像と２次画像とが同じ画像であり、かつ被験者の解答が「一致」である場合、その着目している画像課題に対して被験者が正解したとして、被験者の得点に１点を加算する。このようにして、集計処理部４３は、各画像課題および音声課題について被験者の解答の正誤を判定していき、最終的な被験者の得点を求める。

ステップＳ２３において、活性度算出部４４は、集計処理部４３により求められた被験者の得点に基づいて、被験者の高次脳の活性度を求める。例えば、活性度算出部４４は求められた得点と、被験者情報により示される被験者の年齢とを比較して、予め定められた得点と年齢との関係から、被験者の高次脳の活性度を求める。

また、活性度算出部４４が、入力された個人ＩＤにより特定される被験者情報に含まれる計測結果情報を参照し、一定期間の得点の推移を重視して、今回の被験者の得点と、過去何回かの被験者の得点とを比較することにより活性度を求めるようにしてもよい。この場合、例えば、直前の何回かの得点と比較して、今回の得点が急激に低下したときに、何らかの脳機能の変化が疑われるように高次脳の活性度の評価が行われる。

このようにして活性度が求められると、集計処理部４３は、得られた被験者の解答を示す情報、得点を示す情報、および活性度を示す情報が今回の被験者の脳機能計測に対する計測結果情報に含まれるように、記録部２１の計測結果情報を更新し、最終的な計測結果情報とする。このように、各被験者について、実施した脳機能計測ごとに実施日時、得点、活性度などが含まれる計測結果情報を記録しておくことで、各被験者の活性度の推移を知ることができるようになる。その結果、より精度よく被験者の活性度を評価することができる。

ステップＳ２４において、高次脳機能計測装置１１は、求められた被験者の高次脳の活性度を提示して、脳機能計測処理は終了する。

すなわち、制御部２３は、表示制御部２４に高次脳の活性度の表示を指示し、表示制御部２４は制御部２３の指示に応じた画像を表示部２５に供給し、表示部２５に被験者の高次脳の活性度を表示させる。また、制御部２３は、必要に応じて再生制御部２６に被験者の活性度を通知する音声の再生を指示し、再生制御部２６は、制御部２３の指示に応じた音声を音声出力部２７に出力させる。

なお、被験者に高次脳の活性度が提示される場合、各画像課題および音声課題に対して被験者が正解したか否かについては、被験者に通知がなされないように、高次脳の活性度の提示が制御される。このように、被験者に課題に対する正解、不正解を特定されないように活性度の提示を制御することにより、被験者に特定の画像課題および音声課題が強く印象付けられることを回避することができる。したがって、脳機能計測の次回の実施において、今回と同一の画像課題または音声課題が出題されることによる脳機能計測の測定精度の低下を防止することができる。つまり、同一の画像課題または音声課題の再使用が可能となる。

以上のようにして、高次脳機能計測装置１１は、藤田メソッドにおいて、１次画像および１次音声の提示を行った後、２次画像および２次音声の提示を行い、被験者による画像課題に対する解答と、音声課題に対する解答とから得られた得点に基づいて高次脳の活性度を求める。

このように、画像および音声の提示を行って、視覚に関する画像課題、および聴覚に関する音声課題を出題することで、記憶課題の難易度の設定の幅と課題の多様性とを向上させることができる。したがって、より適切な得点分布が得られる記憶課題の設定が可能となり、その結果、脳機能計測に有効な実施条件および試行環境が得られ、より精度よく脳機能計測を行うことができる。

すなわち、藤田メソッドにおいて、画像課題だけでなく、音声課題の出題を行うことにより、従来の画像課題だけを出題する場合と比べて課題の多様化を図ることができ、被験者の得点分布に一定の分散が得られる。これにより、容易に年齢や個人別の得点差を得ることができる。

例えば、画像課題だけの出題の場合は、被験者による解答は画像の一致、不一致の合計２通りであるが、画像課題および音声課題が出題される場合には、画像の一致、不一致と、音声の一致、不一致との組み合わせで、被験者の解答は合計４通りとなる。

また、一般に、人は、画像、特に静止画像を楽しみのために見ることが多い。そのため、画像課題により脳機能計測を行うことで、被験者の注意を惹いて、被験者により意欲を持って脳機能計測に取り組ませることができ、被験者の脳の活性化を測ることができる。

さらに、高次脳機能計測装置１１による脳機能計測では、被験者は注意力を高めた状態で、画像を見るとともに音声を聴くため、画像および音声から得られる情報は被験者の記憶に残りやすい。したがって、高次脳機能計測装置１１によれば、画像および音声の選択の仕方によっては、画像課題および音声課題により記憶を回帰させることが期待できる。

なお、脳機能計測を行う場合に、被験者の過去の得点や実施日時に応じて、１次画像や２次画像の提示時間、課題提示時間などが適宜、変更されるようにしてもよい。

また、以上においては、被験者が画像課題および音声課題の解答を、操作部２２を操作して直接入力すると説明したが、被験者が紙の解答用紙に筆記用具で記入するようにしてもよい。

そのような場合、例えば被験者は、解答用紙の各欄に、画像同士または音声同士の一致を示す記号「○」、不一致を示す記号「×」、判断がつかないことを示す記号「―」（または空欄）の何れかを記入する。このように紙の解答用紙に解答を記入させることで、被験者の解答の記入が簡単となる。この場合、例えば、検査者等が操作部２２を操作することにより、解答用紙に記入された解答の入力が行われ、その後、制御部２３による解答の集計処理が行われる。

さらに、１次画像および２次画像は、デジタル情報からなる静止画像であっても動画像であってもよい。デジタル情報からなる画像を用いることにより、画像の提示の際に、表示部２５としてのCRT（Cathode Ray Tube）や液晶ディスプレイ、プロジェクタにより、容易に画像を表示することができる。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

図４は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。

コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）２０１，ROM（Read Only Memory）２０２，RAM（Random Access Memory）２０３は、バス２０４により相互に接続されている。

バス２０４には、さらに、入出力インターフェース２０５が接続されている。入出力インターフェース２０５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部２０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部２０７、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記録部２０８、ネットワークインターフェースなどよりなる通信部２０９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア２１１を駆動するドライブ２１０が接続されている。

以上のように構成されるコンピュータでは、CPU２０１が、例えば、記録部２０８に記録されているプログラムを、入出力インターフェース２０５及びバス２０４を介して、RAM２０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。

コンピュータ（CPU２０１）が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア２１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。

そして、プログラムは、リムーバブルメディア２１１をドライブ２１０に装着することにより、入出力インターフェース２０５を介して、記録部２０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部２０９で受信し、記録部２０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM２０２や記録部２０８に、あらかじめインストールしておくことができる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

脳機能計測処理の概要について説明するための図である。 本発明を適用した高次脳機能計測装置の構成例を示すブロック図である。 脳機能計測処理を説明するフローチャートである。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１１ 高次脳機能計測装置， ２１ 記録部， ２２ 操作部， ２３ 制御部， ２４ 表示制御部， ２５ 表示部， ２６ 再生制御部， ２７ 音声出力部， ４１ 取得部， ４３ 集計処理部， ４４ 活性度算出部

Claims (5)

1. 複数の異なった１次画像を順次呈示すると共に前記１次画像の呈示に併せて前記１次画像それぞれに対応した１次音声を順次再生する第１の呈示再生手段と、
   前記１次画像に同一若しくは異なる２次画像を前記１次画像それぞれに対応させて順次呈示し、前記２次画像それぞれの呈示に併せて前記１次音声に同一若しくは異なる２次音声を前記１次音声にそれぞれ対応させて順次再生する第２の呈示再生手段と、
   前記１次画像の呈示と前記１次音声の再生が終了した後所定時間経過後に、前記２次画像の呈示と前記２次音声の再生が行われるまでの時間をコントロールする時間コントロール手段と、
   前記１次画像と前記１次画像それぞれに対応する前記２次画像との異同および、前記１次音声と前記１次音声それぞれに対応する前記２次音声との異同を入力する入力手段と、
   前記入力手段による入力情報から高次脳機能に関する結果を出力する結果出力手段と
   を備えることを特徴とする高次脳機能計測装置。
2. 前記結果出力手段の出力する結果に基づき、高次脳の活性度を評価して出力する活性度評価手段をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の高次脳機能計測装置。
3. 前記１次音声と前記２次音声とは同一なものより異なるものの方が多い
   ことを特徴とする請求項１に記載の高次脳機能計測装置。
4. 前記時間コントロール手段は、前記結果出力手段の出力に応じて前記コントロールする時間の長さを変化させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の高次脳機能計測装置。
5. 複数の異なった１次画像を順次呈示すると共に前記１次画像の呈示に併せて前記１次画像それぞれに対応した１次音声を順次再生する第１の呈示再生ステップと、
   前記１次画像に同一若しくは異なる２次画像を前記１次画像それぞれに対応させて順次呈示し、前記２次画像それぞれの呈示に併せて前記１次音声に同一若しくは異なる２次音声を前記１次音声にそれぞれ対応させて順次再生する第２の呈示再生ステップと、
   前記１次画像の呈示と前記１次音声の再生が終了した後所定時間経過後に、前記２次画像の呈示と前記２次音声の再生が行われるまでの時間をコントロールする時間コントロールステップと、
   前記１次画像と前記１次画像それぞれに対応する前記２次画像との異同および、前記１次音声と前記１次音声それぞれに対応する前記２次音声との異同を入力する入力ステップと、
   前記入力ステップにおいて入力された入力情報から高次脳機能に関する結果を出力する結果出力ステップと
   を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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