JPH021233A - 誘発電位測定装置 - Google Patents

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、誘発電位のみなら
ず感覚刺激の内容に対する被験者の判断を表す主観量も
同時に測定可能な誘発電位ホ１ｊ定装置に関する。

〔従来の技術〕

人間にストロボ光を見せたり音を聞かせるなどして、人
間の感覚器を刺激すると、感覚器から大脳皮質に刺激が
伝わり、その刺激の情報処理に関与する脳の部位で電位
が誘発される。誘発された脳内の電位を誘発電位と呼び
、頭皮に配置された電極により計測される。感覚刺激に
対する誘発電位は生理学・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
が問題になっている。

このＶＤＴ疲労を定量的に測定する方法として、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かでき
、ＶＤＴ疲労の問題を解決する上で有効である。一方、
ＶＤＴ疲労の問題がＶｒ）Ｔ利用者の自覚的な訴えによ
って発生したことを考↓・乙に入れると、視覚誘発電位
に代表される生理指標のような客ｉｔのみならず、自覚
症状検査に代表される主観量も測定して両者の関係を明
らかにすることはＶＤＴ疲労を解明する上で有力な方法
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
。例えは、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、脳内の視覚情報
処理に関与する部位以外の部位からの活動による電位に
比べると低く、１１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頁に中村氏と森田氏がｒＶＥＰのスペクトル感
度特性Ｊ　　（ＶＥＰは、Ｖｉｓｕａｌ　Ｅｖｏｋｅｄ
　Ｐｏｊｅｎｔｉａｌｓ、ビジュアル・エホークト・ポ
テンシャルス、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か知られている。

これは、第５図に示すような基本構成を持ち、パルス発
生器５４から出力される信号に同期して、視覚刺激提示
部５１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５２に入力される。増幅器５２
により増幅された信号の波形は測定者か観察するために
モニター５３に表示され、また、増幅された信号はパル
ス発生器５４から出力される信号に同期して、加算器５
５にて過去の信号とアナロク的に加算される。加算され
た結果は、Ｘ−Ｙレコーダー５０にグラフとして記録紙
に記録される。しかしながら、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
振幅なとの数値を読み取る際に、読み取り誤差等か混入
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、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ａ（１１
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。例えば、誘発電位を利用した疲労測定を行う時に
は５生理指標としての誘発電位の測定は迅速に行わなけ
れはならないので、疲労の指標としての信頼性が落ちる
可能性があった。また、続けてＶＤＴ疲労の自覚症状検
査を実施しようとすると測定時間がさらに延長するので
ｙｌ、９！者への負担が大きくなる可能性があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の誘発電位氾り定装置では誘発電位のみ測
定可能であり、例えば、ＶＤＴ疲労の測定を行うために
自覚症状検査を続けて行うと測定時間か延長し、被験者
への負担が大きいと考えられた。

本発明の目的は、誘発電位と怒覚刺激の内容に対する被
験者の判断に関する主観量を同時に測定することを可能
にし、誘発電位と主ｒ６１．ｍの測定を続けて行うこと
による測定時間の増加を解消して被験者への負担を軽減
し、測定時間の影響が誘発電位に混入することを回避す
ることにある。また、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」ニさせ、■す走者の負担を軽減させること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の誘発電位測定装置は、被験者に与える怒覚刺激
として何らかの検査項目を表す文字列を提示する文字列
提示手段と、被験者に提示する文字列の内容に関するデ
ータを記憶する文字列データ記録手段と、提示する文字
列の内容と提示時刻を制御する文字列提示制御手段と、
提示された文字列の内容に関する主観的な判断を入力す
る主観量入力手段と、前記主観量入力手段より出力され
るデータを収集する主観量データ収集手段と、前記主観
量データ収集手段より出力される主観量データと面層文
字列提示制御手段より出力される文字列の内容に関する
判断を定量的に表す主観量を解析する主観量データ解析
手段と、提示された文字列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
電位記録制御手段と、前記誘発電位記録制御手段より出
力された脳電位信号を記録する誘発電位記録手段と、前
誘発電位記録手段より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文字列
提示制御手段及び前記誘発電位記録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、
前記誘発電位解析手段より出力される誘発電位の特徴パ
ラメータと前記主観量データ解析手段より出力される文
字列の内容に関する主観量から誘発電位と主観量の関係
を分析する客観量・主観量関係解析手段とを有している
。

〔作用〕

本発明は、誘発電位の計測に利用される感覚刺ｉｌｌ！
とじて文字列を提示する文字列提示手段と、様々な文字
列の内容に関するデータを記録する文字列データ記録手
段と、提示される文字列の内容と提示時刻を制御する文
字列提示制御手段が存在する。こうすることによって、
誘発電位のような客観量のみならず文字列の内容に対す
る；皮験者の判断を表すような主ｉｔも同時に測定する
ことか可能となり、客ｆｆ１ｆｆｉ及び主Ｗｌｔを続け
て測定するのに要する時間が短縮されるので、被験者へ
の負担を軽減することか出来る。

さらに、本発明に従うと、文字列の提示を制御する文字
列提示制御手段と、計測された脳電位の（呆ｔ７−を制
御する誘発電位記録制御手段と、文字列提示制御手段と
誘発電位記録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、実験名に対する負担を軽減することができる
。

「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。

文字列提示部１１は、文字列提示制御部１３より出力さ
れた文字列データ１３１を基に、被験者１０に文字列を
提示する。文字列データ記憶部１２は、被験者１０に提
示する文字列のデータを記ｔ＝　Ｌ、文字列提示制御部
］３がら出力される文字列データを指定する信号１３２
を入力し、その信号により指定された文字列データ４２
１を出力する。文字列提示制御部１３は、誘発電位測定
手続き制御部１８より出力される文字列の提示時刻およ
び文字列の内容に関する信号１８１を用いて、文字列デ
ータ記憶部１２に文字列データ分指定する信号１３２を
出力し、決められた時刻に文字列データ記憶部１２より
出力された文字列データ１２１を文字列提示部１１に文
字列データ１３］として出力する。誘発電位計測部１４
は、電極１つ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
発電位記録制御部１６は、誘発電位測定手続き制御部１
８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
録部１５に脳電位に関する信号１６１を出力する。誘発
電位記録部１５は、誘発電位記録制御部１６より出力さ
れた脳電位に関する信号１６１を入力し、記録・保持す
る。誘発電位解析部１７は、誘発電位記録部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１８３
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部１８は、測定者が設定した測
定手続きに従って、文字列の提示時刻および文字列の内
容に関する信号１８１と誘発電位計１１’ｌ開始時刻及
び終了時刻に関する信号１８２と測定回数に関する信号
１８３を出力する。

一方、被験者１０は、文字列提示部１１によって提示さ
れた文字列に対する主観的な判断の結果を主観量入力部
２０に入力する。入力された主観量に関する信号２０１
は主観量データ収集部２１に集められる。主観データ解
析部２２は、文字列提示制御部１３から出力される文字
列の提示順序に関する信号１３３と、主観量データ収集
部２１から出力される、与えられた文字列の内容に対す
る被験者の判断に関して、あらかじめ指定されたカテゴ
リーに対応する数値を表す信号２１１を基にして、文字
列の内容に関して被験者がどのように感じたかを分析す
る。客観量・主観量関係解析部２３は、誘発電位解析部
１７から出力される客観量データに関する信号１７１と
主観量データ解析部２２から出力される主観量データに
関する信号２２１を基に、客観量と主観量の関係を分析
する。

次に、実際のＶＤＴ作業における疲労度測定に対する一
実施例を説明する。例えば、２時間のＶＤＴ作業中に３
０分おきに、ＶＤＴ疲労に関する自覚症状検査に使われ
る検査項目を文字列の感覚刺激とする視覚誘発電位を測
定し、その時間変化を調べる。例えば、文字列提示部１
１として、第２図のような簡易型のタキストスコープを
用いることかできる。被験者は両眼で観視用の孔２４を
のぞき込む。光源にはストロボ２５を利用する。

ス１−ロポ２５を発光させると文字盤２６の上の検査項
目が見える。その際に、被験者は提示された検査項目に
関する主観的な判断を行う。文字盤としてＣＲＴデイス
プレィを利用することか可能である。また、文字列デー
タ記憶部１２として、例えば、磁気ディスク装置や光デ
イスク装置などを用いる。主観量データ２０として、例
えば、第３図のような押しボタンスイッチを使うことが
可能である。実験開始前に、被験者に第４図に示すよう
な疲労度の評価尺度を見せておき、例えば、文字盤２６
に「眼が疲れる」という検査項目が提示された場合、眼
が全く疲れていないと感じた時には押しボタンスイッチ
を押さない、眼かかなり疲れていると感じた時には押し
ボタンスイッチを２回続けて押す、などの教示を与えて
おけばよい。

主観量データ収集部２１及び主観量データ解析部２２と
してパーソナルコンピュータを利用することができる。

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、ストロボを発
光させてから脳電位を計測する時間、ストロボ２５を発
光させて誘発電位の計測を行う回数（ここでは、自覚症
状の検査項目の数に対応する）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０ボルト点として例えば耳たぶに電極１９をつ
ける。測定の準備か終ったならば、Ｖ　Ｄ　Ｔ　（￥−
業前及び作業開始３０，６０．９０，１２０分後の視覚
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２５が発光してから設定された間（例えば、３秒間）
の脳電位の信号が、誘発電位記録制御部１６を介して誘
発電位記録部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。ストロボ発光と同時に検査
項目か被験者に与えられ、被験者は提示された検査項目
に対する主観的な判断の結果を主観量入力部２０に入力
する。主観量入力部２０から出力された主観量に関する
信号２０２と同期して誘発電位測定手続き制御部１８か
ら次の検査項目の提示命令を表す信号１３１が検査項目
提示制御部１３に送信される。検査項目の提示命令を表
す信号１３１を受信して、検査項目提示部１１で次の発
光が為される。以上の手続きがＶＤＴ疲労自覚症状検査
における検査項目の数だけ繰り返される。設定された回
数たけ測定が終ると、誘発電位解析部］７、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、ストロホ２５か発光さ
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。一方、被験者が
押しボタンスイッチによって入力した主観量に関するデ
ータは主観量データ収集部２１に集められる。主観デー
タ解析部２２は、検査項目提示制御部１３から出力され
る検査項目の提示順序に関する信号１３２と、主観量デ
ータ収集部２１から出力される与えられた検査項目に対
する疲労の程度を表す信号２１１を基にして、被験者が
疲労感に関するとび）検査項目についてどの程度疲労を
感じているかを分析する。疲労度解析部２３は、誘発電
位解析部１７から出力される疲労度の客観量データに関
する信号１７１と主観量データ解析部から出力される疲
労度の主観量データに関する信号２２１を基に、疲労測
定における客観量と主観量の関係を分析する。例えは、
主ｆｆｊｌｉ＆と容重量の間の相関係数を求めることか
可能である。

必要とあれは、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。

〔発明の効果〕

本発明を用いることにより、ＶＤＴ疲労の測定において
誘発電位の測定と自覚症状検査を同時に行うことが可能
となり、両者を続けて行うことによる測定時間の増加を
解消して被験者への負担か軽減され、さらにＶＤＴ疲労
の要因に測定時間の影響が混入することを解消すること
かできる。また、さらに、測定手続きが自動化されてい
ることにより、測定者の負担か軽減される。

【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
第１図中の文字列提示部を例示する構成図、第３図は第
１図中の主観量入力部を例示する斜視図、第４図は第１
図の実施例において疲労の主観評価に利用される評価尺
度を示す図、第５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。 １］・・・文字列提示部、１２・・文字列データ記憶部
、１３・・・文字列提示制御部、］４・・・誘発電位計
側部、１５・・・誘発電位記録部、１６・・・誘発′上
位記録制御部、１７・・・誘発電位解析部、１８・・・
誘発電位測定手続き部、１９・・・電極、２０・・・主
観量入力部、２１・・・主観量データ収集部、２２・・
・主観量データ解析部、２３・・・客観量・主観量関係
解析部、１２１・・文字列データ、１３１・・・文字列
データ、１３２・・・文字列データを指定する信号、１
４１・・・脳電位に関する信号、１５１・・・脳電位に
関する信号、１６１・・・脳電位に関する信号、１８１
・・・文字列の提示時刻および内容に関する信号、１８
２・誘発電位計測開始時刻及び終了時刻に関する信号１
８３・・・測定回数に関する信号、２４・・・被験者か
のぞき込む光、２５・・・ストロボ、２６・・・文字麻
、５１・・・視覚刺激提示部、５２・・・増幅器、５３
・・モニター、５４・・・パルス発生器、５５・・・加
算器、５・・Ｘ Ｙレコーダー、 ７・・・電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被験者に与える感覚刺激として何らかの検査項目を表す
   文字列を提示する文字列提示手段と、被験者に提示する
   文字列の内容に関するデータを記憶する文字列データ記
   憶手段と、提示する文字列の内容と提示時刻を制御する
   文字列提示制御手段と、提示された文字列の内容に関す
   る主観的な判断を入力する主観量入力手段と、前記主観
   量入力手段より出力されるデータを収集する主観量デー
   タ収集手段と、前記主観量データ収集手段より出力され
   る主観量データと前記文字列提示制御手段より出力され
   る文字列の内容に関する判断を定量的に表す主観量を解
   析する主観量データ解析手段と、提示された文字列によ
   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録制御手段と、前記誘発
   電位記録制御手段より出力された脳電位信号を記録する
   誘発電位記録手段と、前記誘発電位記録手段より出力さ
   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
   にしたがって前記文字列提示制御手段及び前記誘発電位
   記録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、前記誘発電位解析手段より出力
   される誘発電位の特徴パラメータと前記主観量データ解
   析手段より出力される文字列の内容に関する主観量から
   誘発電位と主観量の関係を分析する客観量・主観量関係
   解析手段とを有することを特徴とする誘発電位測定装置
   。