[发明专利]脑机能亢进辅助装置以及脑机能亢进辅助方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对成为对象的事件进行学习的脑机能亢进辅助装置(日语：脳機能亢進支援装置)以及脑机能亢进辅助方法。

背景技术

近年来，存在利用虚拟现实(VR)等计算机图形学(CG)技术对被训练者进行训练的训练系统。在这些系统中，存在一种一边测定被训练者的生物体反应一边进行训练的系统。专利文献1所公开的训练辅助装置利用近红外光检测脑的活动区域来作为被训练者的生物体反应，帮助有障碍的被训练者进行康复训练(Rehabilitation)和表象训练(Image Training)。在此通过参考来引用专利文献1的全部。该训练辅助装置测定正在进行作为训练而布置的计算课题或记忆课题等的被训练者的脑的活动区域，在训练结束后，兼顾被训练者在训练中的响应和测定出的脑的活动记录来确认训练的效果。在专利文献2中，公开了如下的训练系统：根据训练中的被训练者的生物体反应来使训练方案始终最佳。在此通过参考来引用专利文献2的全部。作为测定生物体反应的手段，可以列举出通过fNIR(Functional Near Infrared Spectroscopy：功能性近红外光谱)或fMRI(Functional Magnetic Resonance Imaging：功能性磁共振成像)、PET(Positron Emission Tomography：正电子发射断层显像)测定出的脑的活动部位的模式。

将像这样通过科学方式获取原本无法感知的生理学上的指标并以能够使对象者感知的方式反馈给对象者来控制体内状态的技术称为“生物反馈(bio-feedback)”。

以往的生物反馈虽然有时也使用脉搏或呼吸等生物体信息，但是主要包括将来自人的脑波输出转换为图像或声音等能够通过视觉听觉等来感知的形态并对人输出。通过这种生物反馈，被训练者能够实时地获知脑波的状态。因而，生物反馈有助于被训练者自己控制脑波的状态。

生物反馈例如使用于脉律不齐、头痛、自律神经失调、高血压等的治疗，除此以外还利用于体育领域中的精神训练。

作为将生物反馈应用于康复训练的技术，专利文献3公开了一种康复训练辅助装置。该装置以在运动机能或脑机能等上有障碍的患者为对象。该装置测量正在进行康复训练的患者的状态，对训练内容进行评价。该装置利用力传感器或位置传感器来检测患者的脚的状态，配合患者的步行周期来驱动大腿、膝以及脚关节驱动部，使两个下肢协调地动作。通过图像、声音或振动向训练者呈现健康的脚侧或受伤的脚侧的运动时机，辅助有效的步行训练。

操作电气产品等的开关或遥控器对四肢不方便的人来说是不容易的。专利文献4公开了一种使用人的脑电位来控制设备以解决这种问题的技术。在此通过参考来引用专利文献4的全部。在该技术中，基于根据人的脑电位所得到的脑波来输出用于控制设备的控制信号。在该技术中，使用生物反馈法来有意识地使脑波变化，对该脑波进行频率分析和运算比较，获取控制信号。在专利文献5中公开了另一例，在此通过参考来引用该专利文献5的全部。该文献所公开的装置包括：探测部，其在人的头皮的不同部位探测脑电位并输出脑电位数据；模式生成部，其将探测出的各个脑电位与规定的阈值进行比较，生成与该比较结果相应的激活模式；模式数据库，其预先将表示脑的激活状态的激活模式与用于控制设备的控制信号相对应地进行保存；以及模式处理部，其将所生成的激活模式与模式数据库内的激活模式进行比较，提取与所生成的激活模式一致的激活模式所对应的控制信号，将该控制信号发送到设备。根据该装置，能够基于脑电位来控制设备。

另外，人的感觉和知觉系统根据环绕周围的环境而始终变化。这种变化大半是在人的发育早期的被确定的阶段、即被称为“临界期”的时期发生。但是，即使是成人，也以能够适应周边环境的重要变化的程度保持着感觉和知觉系统的可塑性。例如，非专利文献1报告了以下内容：成人通过接受使用特定的知觉刺激的训练或者被暴露于特定的知觉刺激，其训练课题的成绩或对知觉刺激的灵敏度提高，并且，其训练结果会维持几个月到几年。在此通过参考来引用非专利文献1的全部。这种变化被称为知觉学习，确认出其在所有感官即视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉上均会发生。

但是，这种知觉学习具有各种各样的特异性，认为这种特异性源于知觉学习对低级视觉区的干预。并且，关于知觉学习在视觉处理的哪个阶段发生这一点，如非专利文献2中报告的那样，处于有争议的状态。在此通过参考来引用非专利文献2的全部。因此，并不明确利用什么样的方法来辅助知觉学习是有效的。

在知觉学习中使用的生物反馈中，需要测量脑活动。作为用于此的方法，已知如下的各种方法。

·使电极直接接触脑皮质来测量皮质脑波的方法