[發明專利]腦活動測定裝置以及腦活動測定方法

在審

• 申請號: 201480017366.8
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN105392422A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 西本博則;河內山隆紀;島田育廣;藤本一郎
• 申請（專利權）人: 株式會社國際電氣通信基礎技術研究所
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種腦活動測定裝置以及腦活動測定方法。

背景技術

近年來，作為利用虛擬現實(VR)等計算機圖形學(CG)技術進行訓練的訓練系統，存在一種一邊測定被訓練者的生物體反應一邊進行訓練的系統(例如，參照日本特開2004-294593號公報(以下稱為“‘593號文獻”。)、日本特開2007-264055號公報(以下稱為“’055號文獻”。))。在該‘593號文獻所公開的訓練輔助裝置中，利用近紅外光檢測腦的活動區域來作為被訓練者的生物體反應，幫助有障礙的被訓練者進行康復訓練(Rehabilitation)和表象訓練(ImageTraining)。在該訓練輔助裝置中，測定正在進行作為訓練而布置的計算課題或記憶課題等的被訓練者的腦的活動區域，在訓練結束后確認訓練的效果。另外，在’055號文獻中，公開了如下的訓練系統：根據訓練中的被訓練者的生物體反應來使訓練方案始終最佳。

將像這樣通過科學方式獲取原本無法感知的生理學上的指標并以能夠使對象者感覺到的方式反饋給對象者來控制體內狀態的技術稱為“生物反饋(bio-feedback)”。以往的生物反饋雖然存在使用脈搏和呼吸等生物體信息的情況，但是主要是將來自人的基于腦波的輸出轉換為圖像和聲音等能夠通過視覺聽覺等來感知的形態后反饋。由于能夠實時地獲知腦波的狀態，因此這是一種有助于自己控制腦波的狀態的技術。

另外，人的感覺和知覺系統根據環繞周圍的環境而始終變化。這種變化大半是在發育早期的被確定的階段、即被稱為“臨界期”的時期發生。但是，即使是成人，也以能夠適應周邊環境的重要變化的程度保持著感覺和知覺系統的可塑性。例如，由Watanabe等人做出了如下的報告：成人通過接受使用特定的知覺刺激的訓練或者被暴露于特定的知覺刺激下，其訓練課題的成績或對知覺刺激的靈敏度提高，并且，其訓練結果會維持幾個月到幾年(T.Watanabe,J.E.NanezSr,S.Koyama,I.Mukai,J.LiedermanandY.Sasaki:Greaterplasticityinlower-levelthanhigher-levelvisualmotionprocessinginapassiveperceptuallearningtask.NatureNeuroscience,5,1003-1009,2002.)。這種變化被稱為知覺學習，確認出這種變化在所有感官即視覺、聽覺、嗅覺、味覺以及觸覺上均會發生。

由NikolausWeiskopf做出了在這種生物反饋中應用功能性核磁共振成像法(fMRI：functionalMagneticResonanceImaging)的報告，該功能性核磁共振成像法是以下方法：不是將腦波視覺化，而是利用核磁共振成像法(MRI:MagneticResonanceImaging)將與人腦的活動相關聯的血流動態反應視覺化(NikolausWeiskopf,“Real-timefMRIanditsapplicationtoneurofeedback”,NeuroImage62(2012)682-692)。并且，特別是由Shibata等人做出了如下報告：在這種方法中，不是對受驗者直接施加作為學習對象的刺激，而是檢測腦的活動，并且對腦活動進行解碼，只將與期望的腦活動之間的近似度反饋給受驗者，由此能夠進行“知覺學習”(KazuhisaShibata,TakeoWatanabe,YukaSasaki,MitsuoKawato,“PerceptualLearningInceptedbyDecodedfMRINeurofeedbackWithoutStimulusPresentation”,SCIENCEVOL3349DECEMBER2011.)。將這種生物反饋的方法稱為解碼神經反饋法(DecNef法：DecodedNeuroFeedback法)。

簡單地說明這種核磁共振成像法則如下。

即，以往以來，在人的臨床成像診斷等中使用利用對于生物體中的原子、特別是氫原子的原子核的核磁共振現象的核磁共振成像法來作為對生物體的腦或全身的斷面進行成像的方法。

核磁共振成像法在應用于人體的情況下，與同樣是人體內斷層成像法的“X射線CT”相比，例如存在如下的特征。

(1)能夠得到與氫原子的分布及其信號弛豫時間(反映原子結合的強度)對應的濃度的圖像。因此，呈現出與組織的性質差異相應的濃淡，從而易于觀察組織的不同。

(2)磁場不會被骨骼吸收。因此，易于觀察被骨骼包圍的部位(頭顱內、脊髓等)。