JPH01218430A

JPH01218430A - 誘発電位測定装置

Info

Publication number: JPH01218430A
Application number: JP63044909A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Yamazaki; 敏正山崎; Kenichi Kamijo; 憲一上條
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1989-08-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、誘発電位測定装置に関し、特に、被験者の誘
発電位をリアルタイムで計測・収集・分析する装置にお
いて、様々な感覚刺、激に対する誘発電位の計測・収集
・分析が自動的に行われる誘発電位測定装置に関する。

（従来の技術）人間の感覚に何らかの刺激を与えると、その感覚に対応
する脳の情報処理部位に刺激に対応した脳電位が誘発さ
れる。誘発された脳電位を誘発電位と呼び、感覚に対応
する脳の情報処理部位上の頭皮から電極により測定され
る。感覚刺激に対する誘発電位は生理７二心理学・人間
工学の基礎実験では頻繁に用いられている。近年、情報
処理技術の発達に伴い、オフィスや家庭において、高度
な情報処理機器を用いた作業が増加している。ＶＤＴ（
ビデオ　デイスプレィ　ターミナル）を用いた高度で緻
密な視作業が増えるにつれて、ＶＤＴ疲労と呼ばれる現
象が問題になっている。例えば、視覚的に刺激を提示し
て誘発される視覚誘発電位を調べることにより、客観的
な疲労の測定を行うことができ、ＶＤＴ疲労の問題を解
決する上で有効である。

誘発電位を求める一般的な方法として、次の方法がある
。例えば、視覚誘発電位の場合、ストロボなどの発光体
を刺激として、発光した瞬間からの電位をある時間だけ
計測する。１回の発光刺激によって、視覚と対応する脳
の情報処理部位上の頭皮に誘発される電位は、十数〜数
十マイクロボルトである。この電位は、脳内の視覚に対
応する情報処理部位以外の部位からの活動による電位に
比べると低く、１回の測定で得られた電位は、これらの
影響を受けた電位も含まれている。そこで、複数回、同
様の測定を繰り返し、発光してから同じ時刻での電位を
各時刻毎に加算して、平均値を求める。測定された各電
位に含まれていた脳内の他の部位からの電位の影響をラ
ンダムな雑音と見なすことによって、各電位を加算する
ことにより、これらの雑音を零に近づけることができる
。加算・平均して得られた誘発電位を用いて、解析を行
う。

従来の誘発電位測定装置としては、例えば、テレビジョ
ン学会技術報告、昭和６２年２月、第１０巻、第４８号
、１〜６頁に中村比と森田氏がｒＶＥＰのスペクトル感
度特性、（ＶＥＰは、Ｖｉｓｕａｌ　Ｅｖ。

ｋｅｄ　Ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ、ビジュアル　エボーク
ト　ポテンシャルズ、視覚誘発電位の略である）と題し
て発表した論文に記載されているような装置が知られて
いる。これは、第３図に示すような基本構成を持ち、パ
ルス発生器４４から出力される信号に同期して、視覚刺
激提示部４１から刺激が提示される。刺激に誘発された
電位は電極４７を介して増幅器４２に入力される。増幅
器４２により増幅された信号の波形は測定者が観察する
ためにモニター４３に表示され、また、増幅された信号
はパルス発生器４４から出力される信号に同期して、加
算器４５にて過去の信号とアナログ的に加算される。加
算された結果は、Ｘ−Ｙレコーダー４６にグラフとして
記録紙に記録される。しかし、記録紙に記録されるデー
タが数値ではなくグラフであるので、誘発電位の潜時や
振幅などの数値を読み取る際に、読み取り誤差等が混入
する恐れがあった。さらに、グラフから読み取る作業は
、測定者の負担となっていた。また、信号がグラフとし
て記録されでいるので、周波数分析等の信号解析を行う
ことが困難であった。測定の手続きについては、パルス
発生器４４によって制御される単純な方法だけが可能で
あり、刺激提示間隔や刺激の種類等を制御することは不
可能であった。誘発電位を周期的に測定すると、その周
期性が誘発電位に影響することが考えれる。従って、従
来装置では、刺激をランダムな間隔で提示することがで
きないため、データの信頼性を落とす可能性があった。

また、グラフからデータを読み取ったり、測定手続きに
従って自動的に測定されていないため、誘発電位の測定
に要する時間がかかる。疲労の評価の際には、誘発電位
等の生理指標の測定を素早く行わなくてはならないため
、疲労の指標としての信頼性が落ちる可能性があった。

さらに、感覚刺激としては、視覚だけについてであり、
聴覚・触覚等の他の感覚等を複合させて提示することは
、不可能であった。

（発明が解決しようとする問題点）上述した従来の誘発電位測定装置では、測定手続きが単
純で、しかも、自動化されていないため、得られたデー
タに対する信頼性を落とす問題点があった。また、提示
される感覚刺激も一種類にすぎず、人間の多様な感覚に
対するデータの収集を困難にしていた。さらに、得られ
たデータは、アナログ的に処理されたグラフであり、様
々な信号処理を困難にしていた。

本発明の目的は、測定者が測定手続きを柔軟に設定する
ことや、測定の自動化によって、得られたデータの信頼
性を向上させ、測定者の負担を軽減させることにある。

また、人間の様々な感覚に対して刺激を与えることによ
って、複合した感覚についての解析を可能にすることに
ある。さらに、得られたデータをデジタル的に記憶・処
理することにより、様々なデジタル信号処理の結果を提
供し、誘発電位の特徴パラメータの信頼性を向上させる
ことにある。

（問題点を解決するための手段）本発明の誘発電位測定装置は、被験者に感覚刺激を与え
る感覚刺激提示手段と、提示された感覚刺激によって誘
発された脳電位を計測して増幅する誘発電位計測手段と
、前記誘発電位計測手段より出力された脳電位信号の保
存を制御する誘発電位記憶制御手段と、前記誘発電位記
憶手段より出力された脳電位信号を記憶する誘発電位記
憶手段と、前記誘発電位記憶手段から出力された脳電位
信号を用いて脳電位の加算及び平均値を求め誘発電位の
潜時や振幅などの特徴パラメータを抽出する誘発電位解
析手段と、誘発電位を測定するための手続きにしたがっ
て前記感覚刺激提示制御手段及び前記誘発電位記憶制御
手段及び誘発電位解析手段を制御する誘発電位測定手続
き制御手段とを有している。

（作用）本発明は、様々な感覚刺激を提示する感覚刺激提示手段
が存在する。こうすることによって、複合した感覚刺激
に対する誘発電位を測定することが可能となる。

さらに、本発明に従うと、計測された脳電位の保存を制
御する誘発電位記憶制御手段と、感覚刺激提示制御手段
と誘発電位記憶制御手段を測定者の測定手続きにしたが
って制御する誘発電位測定手続き制御手段が存在する。

こうすることによって、誘発電位を求めるための手順が
自動化され、実験者に対する負担を軽減することができ
る。また、感覚刺激提示の間隔を制御することが可能と
なるため、ランダムな間隔で提示することが可能となり
、得られたデータの信頼性が大幅に向上する。

さらに、本発明に従うと、毎回の感覚刺激に対して誘発
された脳電位を記憶する誘発電位記憶手段と、毎回の誘
発電位からそれらの加算・平均を行い、デジタル的に信
号処理を行い、誘発電位の潜時や振幅などの特徴パラメ
ータを抽出する誘発電位解析手段が存在するにうするこ
とによって、誘発電位の潜時や振幅などの特徴パラメー
タを抽出する手順が自動化され、得られた特徴パラメー
タの信頼性が向上し、実験者の負担が軽減される。また
、周波数分析などのデジタル信号処理を容易に行うこと
が可能となる。

（実施例）本発明の誘発電位測定装置の一実施例を第１図に示す。

感覚刺激提示部１１は、誘発電位測定手続き制御部１８
より出力される感覚刺激提示時刻に関する信号１８１に
従って被験者に感覚刺激を提示する。誘発電位計測部１
４は、電極１９を介して入力された脳電位を増幅し、お
よび必要とあれば雑音消去の為の周波数フィルタなどの
前処理を行い、脳電位に関する信号１４１を出力する。

誘発電位記憶制御部１６は、誘発電位測定手続き制御部
１８から出力される誘発電位計測開始時刻及び終了時刻
に関する信号１８２と誘発電位計測部１４から出力され
る脳電位に関する信号１４１を用いて、脳電位の記録を
開始する時刻になってから終了する時刻まで、誘発電位
記憶部１５に脳電位に関する信号１６１を出力する。誘
発電位記憶部１５は、誘発電位記憶制御部１６より出力
された脳電位に関する信号１６１を入力し、記憶・保持
する。誘発電位解析部１７は、誘発電位記憶部１５に記
録された脳電位に関する信号１５１と誘発電位測定手続
き制御部１８より出力される測定回数に関する信号１８
３を用いて、測定された脳電位の加算を行い、平均値を
求め、誘発電位の潜時や振幅などの特徴パラメータを抽
出し、必要とあれば、周波数分析などの信号処理を行う
、誘発電位測定手続き制御１８は、測定者が設定した測
定手続きに従って、感覚刺激提示時刻に関する信号１８
１と誘発電位計測開始時刻及び終了時刻に関する信号１
８２と測定回数に関する信号１８３を出力する。

感覚刺激提示部１１は、視覚刺激提示部、聴覚刺激提示
部等のように複数の提示部から構成されることも考えら
れる。

次に本発明を用いて、ＶＤＴ作業に対する疲労の生理指
標として視覚誘発電位を測定する一実施例を説明する０
例えば、ＶＤＴ作業前と、作業後の視覚誘発電位を測定
し、その変化を調べる。例えば、感覚刺激提示部１１と
して、第２図のようなストロボ２１を用いる。ＣＲＴデ
イスプレィやその他の発光体を用いることも可能である
。誘発電位測定手続き部１８として、例えば、パーソナ
ルコンピュータなどを用いる。測定者は、誘発電位測定
手続き部１８に、ストロボ２１を発光させる間隔（例え
ば、（５＋α）秒間隔、αは０からｔ　　　　１までの
乱数）、ストロボを発光させてから脳電位を計測する時
間（例えば、３秒間）、ストロボ２１の発光輝度、スト
ロボ２１を発光および計測を行う回数（例えば、５０回
）などを入力し、測定手続、きを設定する。測定手続き
に関する諸設定が終了したならば、被験者の頭部後頭葉
にある視覚野に対応する頭皮の部位とＯボルト点として
例えば耳たぶに電極１９をつける。また、外部の雑音の
影響を避けるために、例えば、導電体の金網などで組み
立てられた静電シールドで被験者を覆うこともできる。

測定の準備が終ったならば、次に、ＶＤＴ作業前の視覚
誘発電位を測定する。測定は、誘発電位測定手続き制御
部１８に設定された手続きに従って進められる。ストロ
ボ２１が発光してから設定された間（例えば、β秒間）
の脳電位の信号が、誘発電位記憶制御部１６を介して　
　゛誘発電位記憶部１５、例えば、磁気ディスク装置、
磁気テープ装置などに記録される。設定された時間間隔
をおいて（例えば、（５＋α）秒間）、次の発光が為さ
れる。以上の手続きが設定された回数（例えば、５０回
）だけ繰り返される。設定された回数だけ測定が終ると
、誘発電位解析部１７、例えば、パーソナルコンピュー
タが誘発電位記憶部１５に記録された各回の脳電位のデ
ータを基に、ストロボ２１が発光されてから同じ時刻同
士の脳電位の加算を行い、それぞれの平均値を求め、誘
発電位の特徴パラメータ（例えば、潜時や振幅など）を
自動的に計算する。視覚誘発電位の測定が終了したなら
ば、被験者は決められた時間だけ（例えば、２時間）Ｖ
ＤＴ作業を行い、その後、再び視覚誘発電位の測定を行
う。

必要であるならば、誘発電位解析部１８にて、得られた
誘発電位の周波数分析やパワー分析などを行う。

他の感覚についての誘発電位を測定する場合には、感覚
刺激提示部１１として、ヘッドホン、スピーカーなどの
聴覚刺激提示部などを用いることも可能である。

（発明の効果）本発明を用いることにより、感覚刺激の提示時間、提示
間隔、誘発電位の加算回数等の条件を変動させた測定と
解析が可能となり、人間の様々な゛感覚機能を調べるた
めの実験が容易に行うことができる。さら（こ、測定手
続きが自動化されていることにより、測定者の負担が軽
減される。また、測定された誘発電位から得られる特徴
パラメータの信頼性も大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す基本構成図、第２図は
感覚刺激提示部の実施形態を示す図、第３図は従来技術
による誘発電位測定装置の基本構成図である。図において、１１・・・感覚刺激提示部、１４・・・誘発電位計測部、１５・・・誘発電位記憶部、１６・・・誘発電位記憶制御部、１７・・・誘発電位解析部、１８・・・誘発電位測定手続き部、１９・・・電極、２１・・・ストロボ、４１・・・視覚刺激提示部、／１２・・・増幅器、４３・・・モニター、４４・・・パルス発生器、４５・・・加算器、４６・・・Ｘ−Ｙレコーダー、４７・・・電極

Claims

【特許請求の範囲】

誘発電位測定装置において、被験者に感覚刺激を与える
感覚刺激提示手段と、提示された感覚刺激によって誘発
された脳電位を計測して増幅する誘発電位計測手段と、
前記誘発電位計測手段より出力された脳電位信号の保存
を制御する誘発電位記憶制御手段と、前記誘発電位記憶
手段より出力された脳電位信号を記憶する誘発電位記憶
手段と、前記誘発電位記憶手段から出力された脳電位信
号を用いて脳電位の加算及び平均値を求め誘発電位の潜
時や振幅などの特徴パラメータを抽出する誘発電位解析
手段と、誘発電位を測定するための手続きにしたがつて
前記感覚刺激提示制御手段及び前記誘発電位記憶制御手
段及び誘発電位解析手段を制御する誘発電位測定手続き
制御手段とを有することを特徴とする誘発電位測定装置
。