JP3928051B2 - 心理状態評価装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のタスクを含み所定のタスクと次のタスクとの間にはタスクを与えない時間帯であるレストを設定している課題を遂行する場合の被験者の心理状態を科学的データにより評価する心理状態評価装置に関するものである。

近年、種々の装置の開発により、学習課題、運動、刺激といった何らかの課題を与えた場合における脳活動を示す科学的データを得られるようになった。その中でも、光、特に近赤外線を利用し被験者を拘束しない状態で、脳活動など生体活動を計測する装置が開発されたことで、厳格に制限された実験環境下でなく被験者に課題を実施させた場合における脳活動の科学的データの取得が実現化され、様々な分野への応用がなされている（特許文献参照）。

このような研究のひとつとして、例えば、脳の所定計測部位における血液量又は／及び血液成分量の時間変化を観察することで、複数のタスクを含み所定のタスクと次のタスクとの間にはタスクを与えない時間帯であるレストを設定している課題を実施させて、その間の脳活動を計測する場合がある。

このような脳活動の計測を行う場合には、タスク遂行時に一旦増加した血液量は、タスクを与えないレスト時には平常状態（安静時の血液量又は／及び血液成分量）へ戻るとされており、このことからレスト時における血液量又は／及び血液成分量を、ベースライン（バックグラウンド）とみなしてタスク遂行時において測定された値を補正し、タスク遂行時の血液量又は／及び血液成分量とする場合が多かった。そして、レスト時において測定される血液量又は／及び血液成分量については、誤差として取り扱われ論議がなされることはなかった。
特願２００２−３５６００７号

しかしながら、本発明者は、被験者に与えるタスクの難易度が高い場合には、レスト時に血液量又は／及び血液成分量は減少せずむしろ増加するような場合があることに加えて、被験者からタスクを行う前すなわちレスト時に非常に緊張するといった感想を得ていることに着目した。

そして、本発明者が鋭意研究を重ねた結果、例えば「被験者に与えるストレスの程度が高いタスクの場合、タスク遂行時には集中のため血液量又は／及び血液成分量は増加せず、レスト時にそれを補う形で増加する場合がある」ことや、「レスト時に無意識に次の実施するタスクに対するモチベーションを高めるために血液量が増加する場合がある」ことなど、従来は重要視されていなかったレスト時における血液量又は／及び血液成分量の経時的変化と、課題遂行時における心理状態との間に相関関係があることを見い出した。

そこで、レスト時における脳の所定計測部位の血液量又は／及び血液成分量の経時的変化を抽出し、それに基づいて課題遂行時の心理状態を客観的に評価することができるようにした従来にない新しい有用な装置を提供する。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、被験者に、複数のタスクを含み所定のタスクと次のタスクとの間にはタスクを与えない時間帯であるレストを設定している課題を実施させ、その課題遂行時の心理状態を評価するためのものであって、前記被験者の脳の所定計測部位における血液量又は／及び血液成分量に相関関係を有する所定のパラメータ信号を検出しその強度を測定する測定部と、前記測定部によって各タスク遂行時ごとに測定されたパラメータ信号強度、各レスト時ごとに測定されたパラメータ信号強度に基づいて、各タスク遂行時ごとにおいて、各レスト時ごとにおいてそれぞれベースライン補正された血液量又は／及び血液成分量を算出する演算部と、この演算部が算出した血液量又は／及び血液成分量を、時系列的に取得することによって、各タスク遂行時ごと及び各レスト時ごとにおけるそれぞれの血液量又は／及び血液成分量の時間変化を示す時間変化データを生成する時間変化データ生成部と、この時間変化データ生成部によって生成される各タスク遂行時ごとにおける時間変化データと各レスト時ごとにおける時間変化データとを区別可能に、且つ所定のレスト時における時間変化データを直前及び直後のタスク遂行時における時間変化データと比較可能に出力する出力部とを備え、前記レスト時における時間変化データに基づいて被験者の課題遂行時の心理状態を評価するように構成している心理状態評価装置である。

ここで、「タスク」とは、被験者に所定の生体活動を引き起こすような負荷や仕事や刺激などのことであり、例えば、思考力を要する学習テストのようなもの、心理学テストのようなもの、運動などの他、視覚や嗅覚等の五感に刺激を与えるようなものものなどが挙げられる。なお、「複数のタスク」は、全く同一のもの、同じ手段で行われる或いは同じ方略によって解決される同種のものの他、異種のものであってもよい。また、「レスト」は１回以上あればよい。

また、より正確な評価ができるようにするためには、タスク遂行時のみならず、レスト時においても別個にベースライン補正した血液量又は／及び血液成分量を求め、これによって生成される時間変化データによって評価することが望ましく、すなわち、演算部を、タスク遂行時に測定されたパラメータ信号強度、レスト時に測定されたパラメータ信号強度に基づいて、タスク遂行時において、レスト時においてそれぞれベースライン補正された血液量又は／及び血液成分量を算出するように構成すればよい。

そして、このような演算部としての具体的態様としては、ベースライン補正された血液量又は／及び血液成分量として、パラメータ信号強度に基づいて所定の演算により算出した血液量又は／及び血液成分量の計算値からベースラインを差し引いた血液量又は／及び血液成分量を算出するものであり、タスク遂行時に係る血液量又は／及び血液成分量の計算値に対してはタスク遂行時の開始時点における血液量又は／及び血液成分量の値を、レスト時に係る血液量又は／及び血液成分量の計算値に対してはレスト時の開始時点における血液量又は／及び血液成分量の値を、ベースラインとしているものが挙げられる。このようなものであれば、所定のタスク遂行時、所定のレスト時、それぞれにおいて、開始時点の血液量又は／及び血液成分量を０とすることになり、レスト時だけでの血液量又は／及び血液成分量の時間変化がどのようなものであるかを明確にすることができる。

なお、「ベースライン補正された血液量又は／及び血液成分量として、パラメータ信号強度に基づいて所定の演算により算出した血液量又は／及び血液成分量の計算値からベースラインを差し引いた血液量又は／及び血液成分量を算出する」とは、ベースライン補正された血液量又は／及び血液成分量を算出する上で、まず血液量又は／及び血液成分量の計算値を算出してからベースラインに相当する値を減算するという演算順序のものに限らず、同様の値を求められるものであれば、測定部に測定されたパラメータ信号や、パラメータ信号から求められる所定の媒介変数に関してベースライン補正を行った上で、その補正されたパラメータ信号強度や媒介変数を利用して「ベースライン補正された血液量又は／及び血液成分量」を算出するようなものを含むものとする。すなわち、例えば請求項５記載の発明のように、パラメータ信号強度に相当する出射光強度から求められる所定の媒介変数である吸光度に対してベースライン補正し、ベースライン補正された吸光度を利用して「ベースライン補正された血液量又は／及び血液成分量」を算出するものであってよいということである。

また、本発明の装置を近赤外分光法を利用したものとすれば好ましい。近赤外線は、骨組織や皮膚組織を透過して脳へ到達するからである。この場合には、測定部が、脳の所定計測部位に所定波長の近赤外線を照射しこの照射光に基づいて前記計測部位から出射される前記パラメータ信号たる出射光の強度を測定するものとし、演算部が、前記出射光強度に基づいて血液量又は／及び血液成分量を算出するように構成すればよい。

さらに、請求項３記載の発明の近赤外分光法を利用した具体的態様としては、測定部を、脳の所定計測部位に所定波長の近赤外線を照射しこの照射光に基づいて前記計測部位から出射される前記パラメータ信号たる出射光の強度を測定するものとして、演算部を、その測定部で測定された出射光の強度から計測部位での所定波長における吸光度を算出しその吸光度の時間変化を示す吸光度時間変化データを生成する吸光度時間変化データ生成部と、この吸光度時間変化データ生成部が生成した吸光度時間変化データをタスク遂行時において、レスト時においてそれぞれベースライン補正する吸光度時間変化データ補正部と、この吸光度時間変化データ補正部によって補正された吸光度時間変化データから血液量又は／及び血液成分量を算出する血液量又は／及び血液成分量算出部とを備えるようにして、ベースライン補正された血液量又は／及び血液成分量を算出するように構成すればよい。そして、これら請求項３又は４記載の発明に係る近赤外分光法を適用した測定部は、多チャンネルの必要は無く、1チャンネル型のものでも充分に本発明の効果を奏し得る。

演算部が算出する血液量又は／及び血液成分量としては、脳の所定計測部位の血液中のオキシへモグロビン量及びデオキシヘモグロビン量とすればよい。発明者の研究によってこれらの経時的変化の態様に個人差が見られることが解っており、被験者ごとの心理状態を把握し易いからである。

また、出力部を、タスク遂行時及びレスト時の時間変化データの波形を出力するようにすれば望ましい。構築が簡単で、なお且つ使用者に課題遂行時における血液量又は／及び血液成分量の時間変化が即時的に且つ明確に解るからである。

要すれば、被験者に、複数のタスクを含み所定のタスクと次のタスクとの間にはタスクを与えない時間帯であるレストを設定している課題を実施させ、その課題遂行時の心理状態を評価する方法であって、前記被験者の脳の所定計測部位からの血液量又は／及び血液成分量に相関関係を有する所定のパラメータ信号を測定部で受光し、その受光したパラメータ信号強度に基づいて血液量又は／及び血液成分量を各タスク遂行時ごと及び各レスト時ごとに演算部で算出し、各タスク遂行時ごと及び各レスト時ごとにおけるそれぞれの血液量又は／及び血液成分量の時間変化を示す時間変化データを時間変化データ生成部で生成することによって、各レスト時ごとにおける時間変化データを抽出し、その各レスト時ごとにおける時間変化データに基づいて被験者の課題遂行時の心理状態を評価するようにしている心理状態評価方法であれば良い。

本発明の装置によれば、レスト時における血液量又は／及び血液成分量の時間変化を抽出しその経時的な変化に見られる傾向を分析するとともに、直前・直後のタスク遂行時における血液量又は／及び血液成分量の状態と比較検討することによって、被験者の課題遂行時における心理状態がどのようなものであったかを評価することができる。さらに、この心理状態の評価結果を、それぞれの被験者ごとに得られた課題遂行時の血液量又は／及び血液成分量の時間変化のデータにフィードバックさせて考察することで、被験者ごとの課題遂行時における血行動態の正確な分析にも役立つ。

本発明の一実施形態である心理状態評価装置１を、図面を参照して説明する。

この心理状態評価装置１は、ＮＩＲＳ（近赤外分光法）を利用して、被験者Ｐに複数のタスクを含み所定のタスクと次のタスクとの間にはタスクを与えない時間帯であるレストを設定している課題を実施させ、その課題遂行時の心理状態を評価するための装置である。その構成は、図１、図３に示すように、被験者Ｐの脳の所定計測部位に所定波長の近赤外線を照射しこの照射光に基づいて前記計測部位から出射されるパラメータ信号たる出射光を検出しその強度を測定する測定部２と、この測定部が測定した出射光強度に基づいて前記計測部位の血液量又は／及び血液成分量を算出する演算部３と、この演算部３が算出した血液量又は／及び血液成分量を時系列的に取得することによって、タスク遂行時及びレスト時におけるそれぞれの血液量又は／及び血液成分量の時間変化を示す時間変化データたるヘモグロビン濃度時間変化データを生成する時間変化データ生成部４と、この時間変化データ生成部４によって生成されるタスク遂行時におけるヘモグロビン濃度時間変化データとレスト時におけるヘモグロビン濃度時間変化データとを区別可能に、且つ所定のレスト時におけるヘモグロビン濃度時間変化データを直前及び直後のタスク遂行時におけるヘモグロビン濃度時間変化データと比較可能に出力する出力部５と、頭部固定具６とを備えたものである。

各部を詳述すると、測定部２は、光照射部２１と、光検出部２２としての機能を備えている。光照射部２１は、光源である半導体レーザ等から発された複数波長（本実施形態では３波長）の近赤外線を脳の所定部位Ｓ（図２参照）に照射するものである。図示例のものでは装置本体１ａに備えられた光源の光を光ファイバによって伝達し光入射部２１１（図１参照）によって脳内へ光を照射するものである。

一方、光検出部２２は、前記光入射部２１１による照射光が脳内から反射してくる前記各近赤外線を光電子増倍管やＣＣＤ素子などの受光素子で受光して、その強度を電気信号に変換するものである。図示例のものでは、脳からの反射光を光集光部２２１（図１参照）で集光し、その光を光ファイバで受光素子まで伝達するようにしてある。そして、被験者Ｐに課題を行わせる際には、図１に示すように、被験者Ｐの額に前記光入射部２１１とこの光集光部２２１とを装着した状態とする。

本実施形態では、前記光入射部２１１及び光集光部２２１が１対備えられた１チャンネル型のものを採用しており、これら光入射部２１１及び光集光部２２１をそれぞれ、被験者Ｐの額の所定領域Ｓ１及びＳ２に装着し、その間の脳の単一所定計測部位Ｓにおける血液中のオキシヘモグロビン量及びデオキシヘモグロビン量を測定するようにしている。計測部位Ｓは、ここでは例えば脳の前頭葉に設定しているが、その特定にあたっては、まずＭＲＩ等の脳構造測定装置を用いて被験者Ｐの脳構造画像を得て、その画像に基づいて行うようにしている。

演算部３は、本実施形態では、所定のプログラムに従ってＣＰＵを作動させることで、前記測定部２によってタスク遂行時に測定された出射光強度、レスト時に測定された出射光強度から、それぞれタスク遂行時において、レスト時においてそれぞれベースライン補正された血液中のオキシヘモグロビン量及びデオキシヘモグロビン量、すなわちオキシヘモグロビン濃度及びデオキシヘモグロビン濃度を算出するようにしたものである。より具体的には、吸光度時間変化データ生成部３１と、吸光度時間変化データ補正部３２と、血液量又は／及び血液成分量算出部たるヘモグロビン濃度算出部３３とを備えて構成している。

吸光度時間変化データ生成部３１は、前記測定部２で測定された出射光強度を所定間隔でサンプリングして時系列的に取得し、その出射光強度に基づいて対数変換処理をして前記計測部位でのそれぞれの波長における吸光度を算出し、その吸光度を測定された時間に関連付けて所定の記憶部に記憶させることで、各波長における吸光度の時間変化を示す吸光度時間変化データ（図６参照）を生成するものである。

吸光度時間変化データ補正部３２は、前記吸光度時間変化データをタスク遂行時において、レスト時においてそれぞれベースライン補正するものである。本実形態では、タスク遂行時に係る吸光度に対しては、タスク遂行時の開始時点における吸光度をベースラインとして、レスト時に係る吸光度に対しては、レスト時の開始時点における吸光度の値をベースラインとして、その差分を取るように設定している。すなわち、このベースラインを示すベースラインデータは、図７に示したようになる。前記吸光度時間変化データ生成部３１において、照射光強度の絶対値の代わりとしてハードウエア的もしくはソフトウエア的に決定する定数を用いて、吸光度時間変化データが計算された場合には、その値は物理的には明確な意味を持たず、単なる信号値の対数変換値にすぎない。しかし、ベースライン補正によって吸光度の計算値とベースラインとの差分を計算することにより、対数変換された二つの値の差分をとることになるため、上述の定数は消去される。そのため、この差分値はベースラインに対する光の減衰という明確な物理的意味を持つことになる。

ヘモグロビン濃度算出部３３は、吸光度時間変化データ補正部３２によってベースライン補正された吸光度時間変化データ（図８参照）の吸光度の値に対して、Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒ則を利用した演算処理することによって、計測部位での血液中のオキシヘモグロビン量、デオキシヘモグロビン量に相当するオキシヘモグロビン濃度、デオシキヘモグロビン濃度を算出するものである。

時間変化データ生成部４は、前記ヘモグロビン濃度算出部３３で算出されたオキシヘモグロビン濃度、デオシキヘモグロビン濃度、及びこれらから求められる総ヘモグロビン濃度を、対応する時間と関連付けて所定の記憶部に格納することによって、オキシヘモグロビン濃度、デオシキヘモグロビン濃度、及び総ヘモグロビン濃度の時間変化を示すデータであるヘモグロビン濃度時間変化データを生成するものである。本実施形態ではＣＰＵを用いてデジタル的に処理しているが、もちろんアナログ的な処理によってヘモグロビン濃度時間変化データを生成するようなものであってもよい。

出力部５は、ディスプレイ又はプリンタ等の出力機器に、図９〜図１２に示すような前記ヘモグロビン濃度時間変化データの波形を出力するものである。本実施形態では、このタスク遂行時とレスト時とを、タスク遂行終了（すなわちレスト開始）のタイミング、レスト終了（すなわちタスク遂行開始）のタイミングを示す区分線（図中Ｌで示している）によって区別できるようにしてある。なお、本実施形態においては、これらタスク遂行及びレストの終了のタイミングは、例えばビデオ等による撮影を利用して測るようにしているが、自動的にこれらのタイミングを認識するような手段を設けるようにしてもよい。また、ヘモグロビン濃度時間変化データを時間軸に対する波形という態様で出力しているので、所定のレスト時におけるヘモグロビン濃度時間変化を、直前、直後のタスク遂行時と比較することができるのは勿論である。さらに、この出力部５は、図６に示すように前記吸光度時間変化データ生成部３１によって生成された吸光度時間変化データを、図７及び図８に示すように前記吸光度時間変化データ補正部３２に適用されるベースラインデータ及びこのベースラインデータを利用して補正された吸光度時間変化データを、前記区分線とともに出力するようにしてある。

頭部固定具６は、例えば図１に示すように、前額部上部を支える前額部支持部６１と、被験者Ｐの顎を支える顎支持部６２と、と、これら前額部支持部６１と顎支持部６２とを被験者Ｐが着座する机或いは床などに対して移動不能に固定するための図示しない固定部とから構成したものが挙げられる。この頭部固定具６により頭部の動きをできるだけ抑制して、正確なデータが得られるようにしている。

次に、被験者Ｐ１、Ｐ２に、複数のタスクを含み所定のタスクと次のタスクとの間にタスクを与えない時間帯であるレストを設定している課題Ｋ１、Ｋ２を連続して行わせた場合の心理状態を評価するべく、以上のように構成した本実施形態の心理状態評価装置１を用いた結果について説明する。

まず、課題Ｋ１、Ｋ２について説明する。課題Ｋ１で与える複数のタスクは、図４に示したように所定の図柄が描いてある２次元の指定図形Ｚ１と、与えられた複数の課題図形Ｚ２のうち合同なものがいくつあるかを、解答するというものであって、前記指定図形Ｚ１と合同な図柄を印刷した透明の補助シートＡを利用して上述の合同か否かを判断するというものである。なお、指定図形Ｚ１を平行・対称・回転移動させたものも合同とすることとしている。図示例のものでは指定図形Ｚ１は解答用紙の中央に配置されており正方形（例えば、３．２ｃｍ×３．２ｃｍ）の中に複数の線を組み合わせた図柄が描いてある。また、課題図形Ｚ２は、指定図形Ｚ１と同じ大きさの正方形の内部に種々の図柄が描いてあるもので、前記指定図形Ｚ１の周囲を囲むように８つ描かれてある。

一方、課題Ｋ２で与える複数のタスクは、図５に示したように課題Ｋ１と同様に複数の課題図形Ｚ２のうち前記指定図形Ｚ１と合同なものの個数を回答するものであるが、前記補助シートＡは与えないというものである。

そして、課題Ｋ１、Ｋ２ともに、上記それぞれの所定のタスクと次のタスクとの間に３０秒間のレストを設定してある。

しかして、被験者Ｐ１、Ｐ２、に課題Ｋ１を行わせた時間帯のヘモグロビン濃度時間変化データは図９、図１１のようになり、課題Ｋ２を行わせた時間帯のヘモグロビン濃度時間変化データは、図１０、図１２のようになった。図９、図１１で、Ｔ１−１〜Ｔ１−５と付しているのが、課題Ｋ１でのタスク遂行時を示し、Ｒ１−１〜Ｒ１−４と付しているのが、レスト時を示している。また、図１０、図１２で、Ｔ２−１〜Ｔ２−５と付しているのが、課題Ｋ２でのタスク遂行時を示し、Ｒ２−１〜Ｒ２−４と付しているのが、レスト時を示している。なお、既に説明した図６〜８は、被験者Ｐ１に係るデータである。

図９によれば、１〜４回目のレスト時において、オキシヘモグロビン濃度が直前のタスク遂行時における値から一旦増加して減少しており、その増加幅が回を重ねるに従って小さくなっている。また、図１０によれば、１、２、３回目のレスト時においては、オキシヘモグロビン濃度が直前のタスク遂行時における値から一旦増加して減少しており、その増加幅は１回目が最も大きい。さらに、すなわち、被験者Ｐ１は、直後に実施しなければならないタスクに対する緊張感すなわち「構え」があるが、その「構え」はタスクを繰り返していくに従って低減されたと評価できる。これは、被験者Ｐ１の「課題Ｋ１、Ｋ２ともに、タスクの回数を重ねるに従って、解決の要領がつかめて簡単になってきた。」という感想と合致している。さらに、課題Ｋ１でのレスト時におけるオキシヘモグロビン濃度が、課題Ｋ２でのレスト時におけるオキシヘモグロビン濃度よりも、全体に大きな値を示していることから、後半に行った課題Ｋ２より前半に行った課題Ｋ１を行っているときの方が、緊張感が大きいと評価できる。これは、この被験者Ｐ１の「前半の課題Ｋ１と比較して、後半の課題Ｋ２の方が、頭部固定具６の装着具合や周囲に居た者達の目に慣れてきて楽しく集中して実施することができた。」という感想と合致している。

図１１、１２によれば、課題Ｋ１、Ｋ２両方で、レスト時におけるオキシヘモグロビン濃度は、直前のタスク時から大幅に減少した値（０付近の値）を示し、レスト時中にもさらに減少している。そして、直後のタスク時には、再び、大幅な増加が見られる。すなわち、被験者Ｐ２は、課題Ｋ１、Ｋ２で与えられた所定タスクと次にタスクとの間で、特に緊張していないと評価できる。これは、この被験者からの「自分の予想より簡単に早くできたと思う」という感想とも合致している。さらに、この被験者Ｐ２も被験者Ｐ１と同様に、課題Ｋ１でのレスト時におけるオキシヘモグロビン濃度が、課題Ｋ２でのレスト時におけるオキシヘモグロビン濃度よりも、全体に大きな値を示していることから、後半に行った課題Ｋ２より前半に行った課題Ｋ１を行っているときの方が、緊張感が大きいと評価できる。これは、被験者Ｐ２の「課題Ｋ２の方が課題Ｋ１より簡単に感じた。」という感想と合致している。

以上詳述したように、本実施形態の心理状態評価装置１によれば、レスト時におけるヘモグロビン濃度の時間変化に見られる傾向と、直前、直後のタスク遂行時におけるヘモグロビン濃度の時間変化との比較とによって、被験者Ｐ１、Ｐ２が課題を遂行中にどのような心理状態であったかを的確に評価することができる。

また、オキシヘモグロビン濃度及びデオキシヘモグロビン濃度を、従来のようにレスト時の値をベースラインとして全体を補正するのではなく、各タスク遂行時において、各レスト時において、それぞれ別個にベースライン補正した値を利用しているので、データの信頼性が高い。

測定部２に、光入射部２１１と光受光部２２１とが１対の１チャンネル型のコンパクトなものを採用しているので、被験者Ｐに課題を行う際の不快感をほとんど与えず、光入射部２１１及び光受光部２２１を装着したことよる心理状態の評価への影響を及ぼさないことができる。

また、出力部５を、タスク遂行時及びレスト時のヘモグロビン濃度時間変化データの波形を出力するようにしているので。課題遂行時におけるオキシヘモグロビン濃度、でオキシヘモグロビン濃度、及び総ヘモグロビン濃度の時間変化が即時的に且つ明確に解る。なお且つ構築が簡単である。

本発明は、上記実施形態に限定されない。

例えば、出力部による時間変化データを出力する態様は、波形に限らず、例えば棒グラフのようなものや、数値を出力したようなものであってもよい。また、タスク遂行時における時間変化データとレスト時における時間変化データとを区別できるものであれば、上記実施形態のような区分線を配置させるようなものに限らず、例えば矢印など他の図形を利用した態様、データを示す波形自体の色や背景などの色の違いを利用して区別したような態様など種々のものであってよい。

また、レスト時における時間変化データとその直前及び直後のタスク遂行時における時間変化データとの複数のパターンデータを、これに対応する心理状態特徴情報と関連付けて予め格納させている情報格納部を備え、前記パターンデータを参照して時間変化データ生成部の生成した時間変化データを解析し自動的に評価する評価部とを設けたようなものであってもよい。

課題に含まれる複数のタスクとしては、上記のようなものに限らず、運動等のタスクを含むもの、例えば、「何かを聞かせる」、「何かを見せる」など五感に刺激を与えるようなものであってもよい。

血液量又は／及び血液成分量に相関関係を有する所定のパラメータ信号としては、脳に所定の波長の光を照射した際に得られる蛍光の強度、磁場変化の大きさや放射線など光以外の電磁波の強度などであってもよい。

本発明の一実施形態における心理状態評価装置を示す全体概略図。 同実施形態における所定計測部位を示す部分説明図。 同実施形態における生体活動計測装置の全体機能構成図。 同実施形態における課題Ｋ１の内容を示す図。 同実施形態における課題Ｋ２の内容を示す図。 同実施形態における被験者Ｐ１に係る課題実施中に得られる吸光度時間変化データを示す波形図。 同実施形態における被験者Ｐ１に適用したベースラインを示すグラフ。 同実施形態における被験者Ｐ１に係るベースライン補正した吸光度時間変化データを示す波形図。 同実施形態における被験者Ｐ１に係る課題Ｋ１実施中のヘモグロビン濃度時系列データを示す波形図。 同実施形態における被験者Ｐ１に係る課題Ｋ２実施中のヘモグロビン濃度時系列データを示す波形図。 同実施形態における被験者Ｐ２に係る課題Ｋ１実施中のヘモグロビン濃度時系列データを示す波形図。 同実施形態における被験者Ｐ２に係る課題Ｋ２実施中のヘモグロビン濃度時系列データを示す波形図。

符号の説明

１・・・心理状態評価装置
２・・・測定部
３・・・演算部
３１・・・吸光度時間変化データ生成部
３２・・・吸光度時間変化データ補正部
３３・・・血液量又は／及び血液成分量算出部（ヘモグロビン濃度算出部）
４・・・時間変化データ生成部（時間変化データ生成部）
５・・・出力部

Claims (7)

1. 被験者に、複数のタスクを含み所定のタスクと次のタスクとの間にはタスクを与えない時間帯であるレストを設定している課題を実施させ、その課題遂行時の心理状態を評価するためのものであって、
   前記被験者の脳の所定計測部位における血液量又は／及び血液成分量に相関関係を有する所定のパラメータ信号を検出しその強度を測定する測定部と、
   前記測定部によって各タスク遂行時ごとに測定されたパラメータ信号強度、各レスト時ごとに測定されたパラメータ信号強度に基づいて、各タスク遂行時ごとにおいて、各レスト時ごとにおいてそれぞれベースライン補正された血液量又は／及び血液成分量を算出する演算部と、
   この演算部が算出した血液量又は／及び血液成分量を、時系列的に取得することによって、各タスク遂行時ごと及び各レスト時ごとにおけるそれぞれの血液量又は／及び血液成分量の時間変化を示す時間変化データを生成する時間変化データ生成部と、
   この時間変化データ生成部によって生成される各タスク遂行時ごとにおける時間変化データと各レスト時ごとにおける時間変化データとを区別可能に、且つ所定のレスト時における時間変化データを直前及び直後のタスク遂行時における時間変化データと比較可能に出力する出力部とを備え、
   前記レスト時における時間変化データに基づいて被験者の課題遂行時の心理状態を評価するように構成している心理状態評価装置。
2. 前記演算部が、前記ベースライン補正された血液量又は／及び血液成分量として、パラメータ信号強度に基づいて所定の演算により算出した血液量又は／及び血液成分量の計算値からベースラインを差し引いた血液量又は／及び血液成分量を算出するものであり、
   タスク遂行時に係る血液量又は／及び血液成分量の計算値に対してはタスク遂行時の開始時点における血液量又は／及び血液成分量の値を、レスト時に係る血液量又は／及び血液成分量の計算値に対してはレスト時の開始時点における血液量又は／及び血液成分量の値を、ベースラインとしている請求項１記載の心理状態評価装置。
3. 前記測定部が、脳の所定計測部位に所定波長の近赤外線を照射しこの照射光に基づいて前記計測部位から出射される前記パラメータ信号たる出射光の強度を測定するものであり、前記演算部が、前記出射光強度に基づいて血液量又は／及び血液成分量を算出するものである請求項１記載の心理状態評価装置。
4. 前記測定部が、被験者の脳の所定計測部位に所定波長の近赤外線を照射しこの照射光に基づいて前記計測部位から出射される前記パラメータ信号たる出射光の強度を測定するものであり、
   前記演算部が、その測定部で測定された出射光の強度から計測部位での所定波長における吸光度を算出しその吸光度の時間変化を示す吸光度時間変化データを生成する吸光度時間変化データ生成部と、この吸光度時間変化データ生成部が生成した吸光度時間変化データをタスク遂行時において、レスト時においてそれぞれベースライン補正する吸光度時間変化データ補正部と、この吸光度時間変化データ補正部によって補正された吸光度時間変化データから血液量又は／及び血液成分量を算出する血液量又は／及び血液成分量算出部とを備えて、ベースライン補正された血液量又は／及び血液成分量を算出するものである請求項１又は２記載の心理状態評価装置。
5. 前記測定部が1チャンネル型のものである請求項３又は４記載の心理状態評価装置。
6. 前記演算部が、血液量又は／及び血液成分量として、前記計測部位での血液中のオキシへモグロビン量及びデオキシヘモグロビン量を算出するものである請求項１乃至５何れかに記載の心理状態評価装置。
7. 前記出力部が、タスク遂行時及びレスト時における時間変化データの波形を出力するものである請求項１乃至６何れかに記載の心理状態評価装置。