JP2000350784A - 脳波誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脳波誘導装置において被験者の目的とする脳
波を効率よく誘導する。 【解決手段】 被験者の頭部Ｈから電極１ａ，１ｂで脳
波信号をピックアップし、生体アンプ５で増幅し、帯域
フィルタ６に出力する。帯域フィルタ６で脳波信号中か
ら誘導を目的とする脳波に対応する特定の周波数成分の
みを通過させる。帯域フィルタ６の通過帯域特性を、誘
導する脳波がα波の場合は８〜１３Hz、θ波の場合は４
〜７Hz、β波の場合は１４〜３０Hzとして御部３により
その設定する。レベル自動調整回路７で帯域フィルタ６
の脳波信号を所定のレベルに調整し、ＲＧＢ変換回路８
に入力する。選択スイッチ４で色光を選択する。ＲＧＢ
変換回路８と電圧／電流変換回路９ａ、９ｂまたは９ｃ
により、光刺激装置２で、選択された色光の光信号を脳
波信号に同期して点滅させ、被験者に与える。または、
制御部３が帯域フィルタ６の出力に基づいて色光を選択
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被験者の目的とす
る脳波を効率よく誘導するための脳波誘導装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】人間の脳波とその生理的・心理的状態と
の間には密接な関係があることが知られている。例え
ば、リラックス状態にあるときはα波（約８〜１３Hz）
が多く発生し、活動状態にあるときはβ波（約１４〜３
０Hz）が多く発生し、眠たくなったときなどにはθ波
（約４〜７Hz）が多く発生する。また、これとは逆に、
所定の脳波が多く発生するように誘導してやれば、対応
する生理的・心理的状態になり易い。

【０００３】従来、このような脳波とその生理的・心理
的状態との間の相互作用を利用し、外部から身体に刺激
を与えることによってα波を誘導し、身体と精神をリラ
ックス状態に導き、ストレスの軽減や精神統一などを図
る装置が種々提案されている。例えば、特公平７−１２
３７６号公報記載の脳波誘導装置は、例えば頭部に着け
た電極によって脳波をピックアップし、帯域フィルタに
よりこの脳波信号中からα波等の目的の脳波を抽出し、
この脳波に同期する刺激光を発生して被験者にフィード
バックするとともに、抽出した脳波の誘導レベルを音に
よって被験者に知らせるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特公平７−１２３
７６号公報記載の脳波誘導装置によれば、被験者の脳波
がフィードバックにより刺激光に同調し、また、音によ
って被験者が誘導状態を確認できるので、目的の脳波を
効率よく誘導することができるが、さらに効率よく誘導
することが要求されている。本発明は、被験者の目的と
する脳波をさらに効率よく誘導することのできる脳波誘
導装置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の脳波
誘導装置は、被験者の生体信号を検出する生体信号検出
手段と、前記生体信号中から誘導すべき所望の脳波に対
応する所定の周波数成分の信号を通過させる帯域フィル
タと、前記帯域フィルタを通過した信号を光信号に変換
し該光信号を光刺激信号として前記被験者に与える光信
号変換手段を備え、前記光信号を被験者にフィードバッ
クすることにより前記所望の脳波を誘導するようにした
脳波誘導装置において、前記光信号変換手段は、複数の
色光の中から所定の１の色光による光信号を発生するこ
とを特徴とする。

【０００６】請求項１の脳波誘導装置において、光信号
変換手段が発生する１の色光を、例えば被験者が選択す
ることもでき、この１の色光の光信号が被験者にフィー
ドバックされる。ところで、色は人間の心理や感覚に大
きな影響を及ぼすものであり、人間は、例えば赤色系の
色により意欲的、活動的な心理状態に導かれ易く、緑色
系の色によりリラックスした心理状態に導かれ易く、ま
た、青色系の色により自律的、求心的な心理状態に導か
れ易い。したがって、請求項１の脳波誘導装置によれ
ば、１の色光に応じた脳波が誘導され易くなる。

【０００７】本発明の請求項２の脳波誘導装置は、請求
項１の構成を備え、前記光信号変換手段は、前記被験者
に対するフィードバックにより得られる前記帯域フィル
タを通過した信号に基づき前記所定の１の色光が設定さ
れることを特徴とする。

【０００８】請求項２の脳波誘導装置によれば、請求項
１と同様な作用効果が得られるとともに、被験者に対す
るフィードバックにより得られる帯域フィルタを通過し
た信号に基づき所定の１の色光が設定されるので、例え
ばマイクロコンピュータにより次のような制御が可能と
なる。例えば、脳波の周波数が高いときは赤色の色光を
選択し、周波数が低いときは青色の色光を選択するなど
して、脳波の周波数に適した色光により脳波を効率的に
誘導することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図１は本発明の脳波誘導装置
の一例を示しており、この実施形態は、複数の色光とし
て赤、緑、青の３色（ＲＧＢ３色）を用いた場合の例で
ある。図中、１ａ，１ｂは被験者の頭部Ｈから脳波をピ
ックアップするための一対の電極、２は赤、緑、青の色
光をそれぞれ発光するＬＥＤを内蔵した光刺激装置であ
り、電極１ａ，１ｂと光刺激装置２は、例えばヘッドバ
ンドなどに組み込まれ、ヘッドバンドを頭部Ｈに装着し
たときに、電極１ａ，１ｂが頭部Ｈの所定の位置に接触
するとともに、光刺激装置２のＬＥＤが眼前所定の位置
となるように構成されている。なお、被験者は目を開い
て光刺激装置２のＬＥＤを見ながら脳波誘導を行う。

【００１０】制御部３はマイクロコンピュータ等から構
成されており、この脳波誘導装置を制御するものであ
る。また、選択スイッチ４は被験者が赤、緑、青の３色
の色光から所望の色光を選択するときに操作するもので
あり、この選択スイッチ４で選択された色光を発生する
ように制御部３はＲＧＢ変換回路８に選択信号を出力す
る。また、制御部３は選択された色光に対応するよう
に、帯域フィルタ６の通過帯域特性を設定する。

【００１１】生体アンプ５は電極１ａ，１ｂでピックア
ップした脳波信号をその後の処理に適した信号レベルま
で増幅し、帯域フィルタ６に出力する。帯域フィルタ６
は、電極１ａ，１ｂでピックアップした脳波信号中から
誘導を目的とする脳波に対応する特定の周波数成分のみ
を通過させるフィルタであり、例えば、α波を誘導する
場合には８〜１３Hzの帯域、θ波を誘導する場合には４
〜７Hzの帯域、β波を誘導する場合には１４〜３０Hzの
帯域となるように、制御部３によりその通過帯域特性が
設定される。

【００１２】レベル自動調整回路７は、帯域フィルタ６
から送られてくる脳波信号を所定のレベルに調整して出
力する回路であり、例えば、信号レベルを常に一定に維
持する自動利得制御（ＡＧＣ）回路、あるいは最大振幅
を一定値以下に抑えるリミッタやクリッパなどからな
り、目的に応じて最適な回路が用いられる。

【００１３】ＲＧＢ変換回路８は、レベル自動調整回路
７の出力信号の振幅変化に同期して、赤、緑、青の各々
の色光に対応する電圧信号を生成する回路であり、制御
部３からの選択信号により赤、緑、青の電圧信号を選択
的に電圧／電流（Ｖ／Ｉ）変換回路９ａ、９ｂまたは９
ｃに出力する。そして、電圧／電流変換回路９ａ、９ｂ
または９ｃからの電流信号により、光刺激装置２で赤、
緑または青の色光の光信号が選択的に発生され、光刺激
信号として被験者に与えられる。

【００１４】振幅検出回路１０は、帯域フィルタ６から
出力される脳波信号の振幅レベルを監視し、その振幅レ
ベルの大小からその時の脳波の誘導レベルを検出し、該
誘導レベルに応じた音声信号を音声報知器１１へ出力す
る回路である。

【００１５】以上の構成により、帯域フィルタ６は設定
されている透過帯域特性に応じた周波数の信号を脳波信
号から抽出して出力し、レベル自動調整回路７は、帯域
フィルタ６が出力する信号に同期した信号をＲＧＢ変換
回路８に出力する。さらに、ＲＧＢ変換回路８は、レベ
ル自動調整回路７の出力信号の振幅変化に同期した信号
を、選択されている色光に対応する電圧／電流変換回路
（９ａ、９ｂまたは９ｃ）に出力する。したがって、光
刺激装置２は、帯域フィルタ６に設定されている通過帯
域特性に応じて抽出された脳波信号に同期して点滅する
光信号を発生する。また、この光信号は選択スイッチ４
で選択された色光で発光する。

【００１６】被験者は上記点滅光による光刺激を受ける
と、その引き込み作用により目的とする脳波を誘導さ
れ、この誘導された脳波は再び電極１ａ，１ｂによりピ
ックアップされ、以後上記動作が繰り返される。したが
って、本発明による脳波の誘導が開始されると、被験者
自身を閉ループ内に取り込んだ一種の発振回路が形成さ
れ、この閉ループ内を誘導を目的とする脳波の信号成分
のみが循環する。したがって、この循環する信号の引き
込み作用によって目的とする脳波が誘導される。

【００１７】一方、振幅検出回路１０は、上記目的とす
る脳波の誘導が開始されると、帯域フィルタ６の出力す
る脳波信号を監視し、その信号レベルの大小に応じて所
要の音声信号を発生し、音声報知器１１から報知する。
したがって、被験者はこの音声報知器１１の発する音を
聴くことにより、その時の脳波の誘導状態を確認しなが
ら、脳波の誘導を行うことができる。

【００１８】次に、実施形態の脳波誘導装置の使用方法
の一例を説明する。被験者は、まず、一つの色光を選択
スイッチ４で選択し、脳波誘導を行って声報知器１１の
発する音によって誘導状態を確かめる。次に、他の２つ
の色光についても一つずつ選択して同様に脳波誘導を行
う。そして、誘導状態により各色光のなかで最も誘導で
きた色光を選択して脳波誘導を行う。あるいは、被験者
が最もリラックス状態となった色光を選択して脳波誘導
を行う。

【００１９】以上の実施形態では、被験者が色光を選択
する例について説明したが、次のように制御部３が色光
を選択するようにしてもよい。すなわち、制御部３は、
帯域フィルタ６の通過帯域特性を切換え制御するととも
に帯域フィルタ６から出力される脳波信号の振幅レベル
の大小を監視することで、脳波周波数の高低を検出し、
周波数が高いときは赤色を選択し、中程度のときは緑色
を選択し、低いときは青色を選択する。また、β波を誘
導しようとするときは赤色を選択し、α波を誘導しよう
とするときは緑色を選択し、θ波を誘導しようとすると
きは青色を選択する。なお、各色を選択するときは、帯
域フィルタ６の通過帯域特性を選択した色に合った特性
に設定する。

【００２０】すなわち、色光と、精神状態および脳波の
関係は次表１のような関係にあるので、上記のように帯
域フィルタ６から出力される脳波信号に応じた色光およ
び通過帯域特性の切換えを行うの切換え制御すると、精
神状態あるいは脳波の周波数に適した色光により脳波を
効率的に誘導することができる。

【００２１】

【表１】

【００２２】以上の実施形態では、振幅検出回路１０お
よび音声報知器１１を設けて脳波の誘導状態を確認し易
くしているが、特に実施形態において制御部３が帯域フ
ィルタ６の出力信号から脳波周波数の高低を検出する場
合など、本発明は、振幅検出回路１０および音声報知器
１１のような構成は備えていなくてもよい。

【００２３】また、実施形態では、赤、緑、青の３色か
ら１色を選択する場合について説明したが、これらの３
色の内の任意の組合せによる１の色光を選択するように
してもよい。なお、このような色と人の精神状態との関
係は色彩療法あるいはカラーセラピーなどの分野で研究
されており、脳波との関係から、用いる色光を選択する
ことができる。

【００２４】なお、実施形態では、電極１ａ，１ｂおよ
び生体アンプ５が生体信号検出手段に対応し、レベル自
動調整回路７、ＲＧＢ変換回路８、電圧／電流変換回路
９ａ、９ｂ、９ｃおよび光刺激装置２が光信号変換手段
に対応しているが、本発明における生体信号検出手段、
光信号変換手段は、上記実施形態のものに限定されるも
のではない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の脳波誘導装置によれば、被験者の脳波に対応する所定
周波数成分の信号に基づく光信号を光信号変換手段で被
験者にフィードバックする際に、複数の色光の中から所
定の１の色光による光信号を発生するようにしたので、
１の色光に応じた脳波が誘導され易くなり、被験者の目
的とする脳波をさらに効率よく誘導することができる。

【００２６】また、本発明の請求項２の脳波誘導装置に
よれば、請求項１と同様な効果が得られるとともに、被
験者に対するフィードバックにより得られる帯域フィル
タを通過した信号に基づき所定の１の色光を設定するよ
うにしたので、脳波の周波数等に適した色光により脳波
をさらに効率よく誘導することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における脳波誘導装置の一例
を示す図である。

【符号の説明】

２ 光刺激装置 ３ 制御部 ４ 選択スイッチ ５ 生体アンプ ６ 帯域フィルタ ７ レベル自動調整回路 ８ ＲＧＢ変換回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被験者の生体信号を検出する生体信号検
   出手段と、 前記生体信号中から誘導すべき所望の脳波に対応する所
   定の周波数成分の信号を通過させる帯域フィルタと、 前記帯域フィルタを通過した信号を光信号に変換し該光
   信号を光刺激信号として前記被験者に与える光信号変換
   手段を備え、 前記光信号を被験者にフィードバックすることにより前
   記所望の脳波を誘導するようにした脳波誘導装置におい
   て、 前記光信号変換手段は、複数の色光の中から所定の１の
   色光による光信号を発生することを特徴とする脳波誘導
   装置。
2. 【請求項２】 前記光信号変換手段は、前記被験者に対
   するフィードバックにより得られる前記帯域フィルタを
   通過した信号に基づき前記所定の１の色光が設定される
   ことを特徴とする請求項１記載の脳波誘導装置。