(57)【要約】【課題】  生体情報を計測してこの生体情報を用いて生体反応を評価し、この評価を、特に、市場動向調査に利用することができる生体反応評価システムを提供すること。【解決手段】  生体反応評価システムＳは、複数の被験者における生体の代謝に関連する生体情報を計測する生体情報計測装置Ａと、被験者の五感（視覚、聴覚、触覚、嗅覚、味覚）に対する刺激を付与する刺激付与装置Ｂと、生体情報計測装置Ａによって計測された生体情報を用いて刺激付与装置Ｂにより付与された刺激に対する被験者の反応を解析して評価する解析装置Ｃとから構成される。この構成により、刺激付与装置Ｂによって、例えば、放映前のコマーシャルを被験者に視聴させたときの被験者の脳活動すなわち反応を表す生体情報を計測装置Ａが計測し、解析装置Ｃが生体情報を解析して評価することにより、コマーシャルに対する本質的な評価を得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの光源を有していて、所定の駆動信号に基づいて前記光源を発光させて異なる特定波長を有する近赤外光を生体内部に出射する光出射部と、同光出射部から出射されて生体内部を伝播した近赤外光を受光して検出するとともに同検出した近赤外光の光強度に対応して生体の代謝に関連する電気的な生体情報信号を出力する光検出部と、前記光出射部と前記光検出部の作動を統括的に制御し、前記生体情報信号に基づいて生体情報を算出する制御部とを有する生体情報計測装置と、
前記生体に対して物理的な刺激および化学的な刺激のうちの少なくとも一方を付与する刺激付与部と、前記刺激付与部の作動を制御する制御部とを有する刺激付与装置と、
前記刺激付与装置によって付与された刺激に対する前記生体の反応を前記生体情報計測装置によって算出された前記生体情報を用いて解析する解析部と、前記解析部によって解析された前記生体の反応の解析結果を用いて前記生体の反応を評価する評価部と、前記評価部による評価結果を出力する評価結果出力部とを有する解析装置とを備えた生体反応評価システム。
【請求項２】
請求項１に記載した生体反応評価システムにおいて、
前記解析装置の評価部は、
前記解析部による解析結果を用いて、前記生体の反応が前記刺激付与装置によって付与された刺激に対して心地よい反応であるか否かを評価することを特徴とする生体反応評価システム。
【請求項３】
請求項１に記載した生体反応評価システムにおいて、
前記解析装置の解析部は、
前記生体情報計測装置によって算出された前記生体情報の分布と予め設定された基準となる分布との相関の強さを数値化して解析することを特徴とする生体反応評価システム。
【請求項４】
請求項１に記載した生体反応評価システムにおいて、
前記生体情報計測装置の制御部が算出する前記生体情報は、
前記生体の血管中における酸素と結合した酸素化ヘモグロビン濃度長変化および酸素と結合していない還元ヘモグロビン濃度長変化を表す情報であることを特徴とする生体反応評価システム。
【請求項５】
請求項１に記載した生体反応評価システムにおいて、
前記生体情報計測装置は、
前記光出射部が前記生体の頭部に近赤外光を出射するとともに、前記光検出部が前記生体の頭部を伝播した近赤外光を受光して前記生体情報信号を出力するものであり、
前記制御部が前記生体の脳内における活動に関する生体情報を算出することを特徴とする生体反応評価システム。
【請求項６】
請求項５に記載した生体反応評価システムにおいて、
前記刺激付与装置の刺激付与部は、
前記生体の視覚、聴覚、触覚、味覚および嗅覚のうちの少なくとも一つに対する刺激を付与することを特徴とする生体反応評価システム。
【請求項７】
請求項１に記載した生体反応評価システムにおいて、
前記解析装置の評価結果出力部が、
前記評価部による評価結果を外部に出力することを特徴とする生体反応評価システム。
【請求項８】
請求項１に記載した生体反応評価システムにおいて、
前記生体情報計測装置の光出射部は、
前記所定の駆動信号をスペクトラム拡散変調するスペクトラム拡散変調手段を有し、
前記生体情報計測装置の光検出部は、
前記光出射部から出射されて前記生体内を伝播した近赤外光を受光するとともに同受光した近赤外光を電気的な検出信号に変換して出力する受光手段と、前記電気的な検出信号をスペクトラム逆拡散して復調する復調手段を有することを特徴とする生体反応評価システム。
【請求項９】
請求項８に記載した生体反応評価システムにおいて、
前記光出射部のスペクトラム拡散変調手段は、
前記所定の駆動信号をスペクトラム拡散変調するための拡散符号系列を第１の周波数により生成する拡散符号系列生成手段と、同拡散符号系列生成手段によって生成された拡散符号系列を用いて前記所定の駆動信号をスペクトラム拡散して一次変調信号を出力する第１変調手段と、前記第１の周波数の２倍となる第２の周波数を用いて前記第１変調手段によって出力された一次変調信号を変調して二次変調信号を出力する第２変調手段とを有し、
前記光検出部の復調手段は、
前記受光手段から出力された電気的な検出信号の信号帯域のうち、直流および直流近傍の周波数における信号成分および前記第２の周波数以上の信号成分を除去して出力する信号成分除去手段と、前記近赤外光が前記生体内を伝播することに伴う遅延を加味した前記第２の周波数の２倍となる第３の周波数を用いて前記信号成分除去手段によって出力された電気的な検出信号をデジタル信号に変換する信号変換手段と、前記近赤外光を前記生体内で伝播させることに伴う遅延を加味した前記第２の周波数を用いて前記信号変換手段によって変換されたデジタル信号を復調して一次復調信号を出力する第１復調手段と、前記近赤外光を前記生体内で伝播させることに伴う遅延を加味した前記拡散符号系列を用いて前記一次復調信号をスペクトラム逆拡散して二次復調信号を出力する第２復調手段とを有することを特徴とする生体反応評価システム。
【請求項１０】
請求項９に記載した生体反応評価システムにおいて、
前記第２の周波数を、前記光検出部の受光手段が前記生体内を伝播した近赤外光を有効に検出可能な有効検出帯域幅と一致させたことを特徴とする生体反応評価システム。
【請求項１１】
請求項１に記載した生体反応評価システムにおいて、
前記生体情報計測装置の光出射部は、
所定の時間間隔を有して供給される前記所定の駆動信号を取得し、前記各光源が前記取得した所定の駆動信号に基づいて順次発光して、異なる特定波長を有する近赤外光を前記所定の時間間隔を有して順次出射することを特徴とする生体反応評価システム。
【請求項１２】
請求項１に記載した生体反応評価システムにおいて、
前記生体情報計測装置の光出射部は、
前記所定の駆動信号を周波数分割多重変調して変調信号を生成する周波数分割多重変調手段を有し、
前記生体情報計測装置の光検出部は、
前記電気的な生体情報信号を周波数分割多重復調する復調手段を有することを特徴とする生体反応評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
生体中の血流変化、血中酸素濃度、酸素飽和度、脈拍、その他の様々な生体の代謝に応じて、生体内の光伝播が伝播する光の波長により異なる変化を生ずる性質に着目して生体情報を計測し、この生体情報を用いて生体反応を評価するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体内部を簡便に無侵襲で計測できる装置として、生体表面に配置された光源から生体内部に光を出射し、生体内部を散乱・吸収されながら伝播して再び生体表面に到達した反射光を受光することにより、生体内部の情報を計測する装置の利用が積極的に提案されている。例えば、下記特許文献１には、複数の位置で生体情報を計測し、脳活動を可視化する生体光計測装置を用いて、脳活動の生じた部位をより精度よく同定する解析法および表示法が開示されている。
【０００３】
この従来の生体光計測装置においては、被検体の頭部に光を照射するとともに頭部を伝播した光を受信するようになっている。そして、この従来の生体光計測装置は、光の照射位置と受光位置の対により計測される各計測位置において、複数の生体情報の一定期間における変化を独立に統計的に検定し、複数の生体情報の結果を組み合わせて各計測位置を一つの範疇に分類し、同一の図中に表示するようになっている。これにより、この従来の生体光計測装置は、脳活動が生じた部位を精度よく検出することを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２９３２２号公報
【発明の概要】
【０００５】
今日、広く実施されている市場動向調査などにおいては、無作為に選出した複数の被験者に対して市場に流通させる前の製品（新製品）を提供し、この新製品に対する評価をアンケート等を利用して確認することが行われている。この場合、アンケート等で得られる調査結果は、提供した新製品に対する被験者の意識的な（恣意的な）評価の結果であり、例えば、新製品を提供している提供者（ブランド）の好みやこの提供者が過去に製造した製品の使用経験などによって評価結果の良否が左右される可能性がある。このため、多くの費用や時間をかけて行う市場動向調査であっても、新製品を市場に流通させる上では、調査結果を参考として利用するに留まる場合がある。
【０００６】
この点に関し、上記従来の生体光計測装置のように、脳活動を直接的に計測することは、被検体（被験者）の本質的な反応を見る上で極めて有効である。すなわち、何らかの刺激を付与したときの脳活動は、被験者の本質的な反応を表しているといえるからである。このため、例えば、市場動向調査において、新製品などを被験者に提供したときの脳活動を直接的に計測し、この計測した結果を新製品に対する評価に対応させることにより、本質的な新製品に対する評価を得ることができる。したがって、市場動向調査による調査結果の信頼性を向上させることができ、調査結果を極めて有効に利用することができるようになる。
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、計測した生体情報を用いて生体反応を評価し、この評価を、特に、市場動向調査に利用することができる生体反応評価システムを提供することにある。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、生体反応評価システムが、少なくとも２つの光源を有していて、所定の駆動信号に基づいて前記光源を発光させて異なる特定波長を有する近赤外光を生体内部に出射する光出射部と、同光出射部から出射されて生体内部を伝播した近赤外光を受光して検出するとともに同検出した近赤外光の光強度に対応して生体の代謝に関連する電気的な生体情報信号を出力する光検出部と、前記光出射部と前記光検出部の作動を統括的に制御し、前記生体情報信号に基づいて生体情報を算出する制御部とを有する生体情報計測装置と、前記生体に対して物理的な刺激および化学的な刺激のうちの少なくとも一方を付与する刺激付与部と、前記刺激付与部の作動を制御する制御部とを有する刺激付与装置と、前記刺激付与装置によって付与された刺激に対する前記生体の反応を前記生体情報計測装置によって算出された前記生体情報を用いて解析する解析部と、前記解析部によって解析された前記生体の反応の解析結果を用いて前記生体の反応を評価する評価部と、前記評価部による評価結果を出力する評価結果出力部とを有する解析装置とを備えたことにある。
【０００９】
この場合、前記解析装置の評価結果出力部が、例えば、前記評価部による評価結果を外部に出力するとよい。
【００１０】
また、この場合、前記解析装置の評価部は、例えば、前記解析部による解析結果を用いて、前記生体の反応が前記刺激付与装置によって付与された刺激に対して心地よい反応であるか否かを評価するとよい。
【００１１】
また、この場合、前記解析装置の解析部は、例えば、前記生体情報計測装置によって算出された前記生体情報の分布と予め設定された基準となる分布との相関の強さを数値化して解析するとよい。
【００１２】
また、この場合、前記生体情報計測装置の制御部が算出する前記生体情報は、例えば、前記生体の血管中における酸素と結合した酸素化ヘモグロビン濃度長変化および酸素と結合していない還元ヘモグロビン濃度長変化を表す情報であるとよい。
【００１３】
また、本発明の他の特徴は、前記生体反応評価システムの前記生体情報計測装置は、例えば、前記光出射部が前記生体の頭部に近赤外光を出射するとともに、前記光検出部が前記生体の頭部を伝播した近赤外光を受光して前記生体情報信号を出力するものであり、前記制御部が前記生体の脳内における活動に関する生体情報を算出することにもある。
【００１４】
この場合、前記刺激付与装置の刺激付与部は、例えば、前記生体の視覚、聴覚、触覚、味覚および嗅覚のうちの少なくとも一つに対する刺激を付与するとよい。
【００１５】
また、本発明の他の特徴は、前記生体情報計測装置の光出射部は、例えば、前記所定の駆動信号をスペクトラム拡散変調するスペクトラム拡散変調手段を有し、前記生体情報計測装置の光検出部は、例えば、前記光出射部から出射されて前記生体内を伝播した近赤外光を受光するとともに同受光した近赤外光を電気的な検出信号に変換して出力する受光手段と、前記電気的な検出信号をスペクトラム逆拡散して復調する復調手段を有することにもある。
【００１６】
この場合、前記光出射部のスペクトラム拡散変調手段は、前記所定の駆動信号をスペクトラム拡散変調するための拡散符号系列を第１の周波数により生成する拡散符号系列生成手段と、同拡散符号系列生成手段によって生成された拡散符号系列を用いて前記所定の駆動信号をスペクトラム拡散して一次変調信号を出力する第１変調手段と、前記第１の周波数の２倍となる第２の周波数を用いて前記第１変調手段によって出力された一次変調信号を変調して二次変調信号を出力する第２変調手段とを有し、前記光検出部の復調手段は、前記受光手段から出力された電気的な検出信号の信号帯域のうち、直流および直流近傍の周波数における信号成分および前記第２の周波数以上の信号成分を除去して出力する信号成分除去手段と、前記近赤外光が前記生体内を伝播することに伴う遅延を加味した前記第２の周波数の２倍となる第３の周波数を用いて前記信号成分除去手段によって出力された電気的な検出信号をデジタル信号に変換する信号変換手段と、前記近赤外光を前記生体内で伝播させることに伴う遅延を加味した前記第２の周波数を用いて前記信号変換手段によって変換されたデジタル信号を復調して一次復調信号を出力する第１復調手段と、前記近赤外光を前記生体内で伝播させることに伴う遅延を加味した前記拡散符号系列を用いて前記一次復調信号をスペクトラム逆拡散して二次復調信号を出力する第２復調手段とを有するとよい。
【００１７】
そして、この場合には、前記第２の周波数を、例えば、前記光検出部の受光手段が前記生体内を伝播した近赤外光を有効に検出可能な有効検出帯域幅と一致させるとよい。
【００１８】
また、本発明の他の特徴は、前記生体情報計測装置の光出射部は、例えば、所定の時間間隔を有して供給される前記所定の駆動信号を取得し、前記各光源が前記取得した所定の駆動信号に基づいて順次発光して、異なる特定波長を有する近赤外光を前記所定の時間間隔を有して順次出射することにもある。
【００１９】
さらに、本発明の他の特徴は、前記生体情報計測装置の光出射部は、例えば、前記所定の駆動信号を周波数分割多重変調して変調信号を生成する周波数分割多重変調手段を有し、前記生体情報計測装置の光検出部は、例えば、前記電気的な生体情報信号を周波数分割多重復調する復調手段を有することにもある。
【００２０】
これらによれば、生体情報計測装置において、光出射部は、例えば、スペクトラム拡散変調した駆動信号、または、所定の短い時間間隔有して供給された所定の駆動信号、あるいは、周波数分割多重変調した駆動信号に基づき、光源を発光させて複数の特定波長を有する近赤外光を生体内部に向けて出射することができる。一方、光検出部は、生体内部を伝播した近赤外光を受光し、この受光した近赤外光すなわち生体内部の伝播に伴って減衰した近赤外光の光強度（光量）に対応して生体の代謝に関連する電気的な生体情報信号を出力することができる。ここで、光出射部が所定の駆動信号をスペクトラム拡散変調または周波数分割多重変量した駆動信号（変調信号）に基づいて光源を発光させて複数の特定波長を有する近赤外光を生体内部に向けて出射する場合には、光検出部は、電気的な生体情報信号をスペクトラム逆拡散復調または周波数分割多重変調することができる。そして、電気的な生体情報信号に基づいて、生体情報、例えば、生体の血管中における酸素化ヘモグロビン濃度長変化および還元ヘモグロビン濃度長変化や、酸素化ヘモグロビン濃度長変化および還元ヘモグロビン濃度長変化の和として算出できるトータルヘモグロビン濃度長変化、、血流に伴って変化する脈波、あるいは、酸素飽和度などを算出することができる。
【００２１】
また、刺激付与装置においては、生体に対して物理的な刺激および化学的な刺激のうちの少なくとも一方、より具体的には、生体の視覚、聴覚、触覚、味覚および嗅覚のうちの少なくとも一つに対する刺激を付与することができる。そして、このような刺激を被験者に付与したときの生体情報を生体情報計測装置によって計測することができる。
【００２２】
これにより、解析装置においては、刺激付与装置によって付与された刺激に対する被験者の反応、言い換えれば、生体情報計測装置によって計測された生体反応を表す生体情報（より具体的には、被験者の脳活動を表す生体情報）を解析し、刺激付与装置によって付与された刺激に対して心地よい反応であるか否かを評価し、例えば、外部に出力することができる。なお、生体情報の解析にあたっては、例えば、生体情報計測装置によって算出された生体情報の分布と予め設定された基準となる分布との相関の強さを、統計学的または数学的に数値化して解析することができる。
【００２３】
したがって、本発明に係る生体反応評価システムを、例えば、市場動向調査に用いた場合には、刺激付与装置が被験者に対して新製品に関連する刺激（例えば、放映前のコマーシャルの映像および音声）を付与し、生体情報計測装置がこの刺激を付与したときの被験者の反応すなわち脳活動を表す生体情報を算出し、解析装置が生体情報を解析して評価することによって、新製品に対する本質的な評価を精度よく調査することができる。そして、この評価結果を新製品の提供者に対して提供することによって、この提供者は、調査結果を新製品の販売戦略に役立てることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態および第２実施形態に係る共通の生体反応評価システムの概略を示すブロック図である。
【図２】図１の生体情報計測装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図２の光出射部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】図２の光検出部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】図２のコントローラの構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】図１の刺激付与装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】図１の解析装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図８】図１の生体情報計測装置を脳内における生体情報の計測に適用した場合における入射位置と受光位置の配列を一部抜き出して示した図である。
【図９】図７の解析装置の制御部が実行する解析評価プログラムを示すフローチャートである。
【図１０】ランバート・ベールの法則を説明するための概略的な図である。
【図１１】酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの波長に対する分子吸光係数の変化を概略的に示したグラフである。
【図１２】酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの濃度長変化を概略的に示したグラフである。
【図１３】各計測位置における酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの濃度長変化を概略的に示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る生体反応評価システムＳの構成を概略的に示したブロック図である。図１に示すように、生体反応評価システムＳは、複数の被験者における生体の代謝に関連する生体情報を計測する生体情報計測装置Ａと、被験者の五感（視覚、聴覚、触覚、嗅覚、味覚）に対する刺激を付与する刺激付与装置Ｂと、生体情報計測装置Ａによって計測された生体情報を用いて刺激付与装置Ｂにより付与された刺激に対する被験者の反応を解析して評価する解析装置Ｃとから構成される。
【００２６】
生体情報計測装置Ａは、図２に示すように、特定波長成分を含む光を発生する複数の光出射部１と、光出射部１から出射された光が生体の内部を反射しながら伝播した後の光を検出する複数の光検出部２とを備えている。また、生体情報計測装置Ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とし、光出射部１および光検出部２の作動を統括的に制御するとともに生体の代謝に関連する生体情報を算出して出力するコントローラ３を備えている。
【００２７】
光出射部１は、図３に示すように、異なる特定波長を有する光を発生させる複数の光発生装置１０から構成されている。なお、以下の説明においては、例示的に光出射部１を２つの光発生装置１０から構成して、言い換えれば、１つの光出射部１が２つの特定波長を有する光を発生するように構成して実施する。しかしながら、光出射部１を構成する光発生装置１０の数すなわち出射する光の特定波長の数については、これに限定されるものではなく、光出射部１を、例えば、３つ以上の光発生装置１０から構成して実施可能であることはいうまでもない。このように、光発生装置１０を多数設けることにより、後述する生体情報の解析において定量性が十分に確保される。
【００２８】
これらの光発生装置１０は、ぞれぞれ、特定波長を有する光をスペクトラム拡散変調して出射するようになっている。このため、各光発生装置１０は、拡散符号系列として、例えば、６５５３６ビット長の「＋１」と「−１」からなるＰＮ(Pseudorandom Noise)系列を発生させるための拡散符号系列発生器１１を備えている。この拡散符号系列発生器１１は、例えば、アダマール系列やＭ系列、あるいは、ゴールド符号系列をＰＮ系列として発生する。
【００２９】
なお、上述したアダマール系列、Ｍ系列、あるいは、ゴールド符号系列は、一般的なスペクトラム拡散変調に用いられるものと同様であるため、その発生方法に関する詳細な説明は省略するが、以下に簡単に説明しておく。アダマール系列は、「＋１」と「−１」からなるアダマール行列の各行または各列を取り出して得られる系列である。Ｍ系列は、「０」または「＋１」の状態を記憶する１ビットのレジスタをｎ段並べたシフトレジスタを用い、同シフトレジスタの中間から帰還した値と最終段における値との排他的論理和を初段に接続することにより得られる２値系列である。ただし、この２値系列をＰＮ系列とするために、レベル変換を行い、値「０」を「−１」に変換する。ゴールド符号系列は、基本的には、２種類のＭ系列を用意し、これらを加算して得られる符号系列である。このため、ゴールド符号系列は、Ｍ系列に比して、格段に系列数を増やすことができる系列である。そして、これらの系列の特徴として、異なる系列は互いに直交する性質を有しており、積和演算を行うことによって「０」、すなわち、自己以外には相関が「０」となることが挙げられる。
【００３０】
そして、拡散符号系列発生器１１は、コントローラ３に設けられた後述のクロックジェネレータ３２から供給されるクロック周波数２ｆを入力する。そして、この入力したクロック周波数２ｆに基づき、拡散符号系列発生器１１は、ＰＮ系列の生成周波数、言い換えれば、ＰＮ系列の最小発生間隔に相当するチップレートがｆ以下となるＰＮ系列を発生させる。
【００３１】
このように、拡散符号系列発生器１１の発生したＰＮ系列は、コントローラ３に出力されるとともに、第１乗算器１２に出力される。第１乗算器１２は、ベースバンド出力器１３によって出力される直流信号と、拡散符号系列発生器１１から供給されるＰＮ系列との積を取り、直流信号をスペクトラム拡散変調する。なお、以下の説明においては、このスペクトラム拡散変調された直流信号を一次変調信号という。
【００３２】
そして、一次変調信号は、第２乗算器１４に出力される。第２乗算器１４は、一次変調信号を入力するとともに、コントローラ３のクロックジェネレータ３２から供給されるクロック周波数２ｆを入力する。そして、第２乗算器１４は、入力した一次変調信号をクロック周波数２ｆで変調する。このように、一次変調信号をクロック周波数２ｆで変調することにより、この変調された一次変調信号は、周波数ｆにおける信号強度が最も強くなる。なお、以下の説明においては、この変調された一次変調信号を二次変調信号という。
【００３３】
このように、第２乗算器１４によって変調された二次変調信号は、光源ドライバ１５に出力される。光源ドライバ１５は、二次変調信号に基づいて、光源１６を駆動（発光）させるものである。光源１６は、例えば、半導体レーザ、発光ダイオード、固体レーザ、ガスレーザなどのうちから適宜採用される。そして、光源１６は、６００〜１０００ｎｍの波長範囲のうちの特定波長を有する近赤外光（以下、被変調光という）を発光する。なお、以下の説明においては、光発生装置１０を構成する２つの光源１６のうち、一方の光源１６は、例えば、８４０ｎｍの特定波長を有する被変調光を発光し、他方の光源１６は、例えば、７７０ｎｍの特定波長を有する被変調光を発光するものとして説明する。
【００３４】
そして、各光出射部１から出射された異なる特定波長を有する被変調光は、光合成器１７（例えば、光ファイバーなど）を介して、生体内部に向けて入射される。なお、この場合、光合成器１７を省略して、直接、各光出射部１から生体内部に向けて被変調光を入射するように実施することも可能である。
【００３５】
光検出部２は、図４に示すように、生体内部を反射しながら伝播した被変調光を検出し、同検出した被変調光が有する生体情報に関連する電気的な生体情報信号を出力するものである。このため、光検出部２は、光合成器２１（例えば、光ファイバーなど）を介して、生体中を伝播して出射された被変調光を受光する光受光器２２を備えている。なお、この場合、光合成器２１を省略して、直接、生体中を伝播して出射された被変調光を光受光器２２が受光するように実施することも可能である。
【００３６】
光受光器２２は、例えば、フォトダイオードやホトマルチプライヤなどを主要構成部品とするものであり、その有効検出帯域幅が２ｆに設定されている。そして、光受光器２２は、受光した被変調光の強度に対応する電気的な検出信号（アナログ信号）を時系列的に増幅器２３に出力する。
【００３７】
増幅器２３は、光受光器２２から出力された電気的な検出信号（アナログ信号）の信号強度を増幅する。そして、増幅器２３が検出信号を増幅すると、同増幅された検出信号（アナログ信号）はローパスフィルタ（ＬＰＦ）２４に出力される。ＬＰＦ２４は、そのカットオフ周波数が２ｆに設定されている。これにより、ＬＰＦ２４は、増幅器２３から入力した検出信号（アナログ信号）のうち、その周波数が２ｆよりも大きな信号成分を除去（カット）してＡＤコンバータ２５に出力する。
【００３８】
ＡＤコンバータ２５は、ＬＰＦ２４を通過した電気的な検出信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換するものである。具体的には、ＡＤコンバータ２５は、コントローラ３のクロックジェネレータ３２から後述のディレイ３３によって適宜遅延されたクロック周波数４ｆを入力し、サンプリング周波数４ｆで電気的な検出信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。ここで、光受光器２２の有効検出帯域幅２ｆの２倍のサンプリング周波数４ｆによってＡＤコンバータ２５がデジタル変換処理を実行することにより、一般に広く知られた標本化定理（サンプリング定理やナイキストの定理ともいわれる）が成立する。
【００３９】
すなわち、標本化定理によれば、目的の信号を正確に再現するためには、目的の信号の周波数の少なくとも２倍以上のサンプリング周波数を用いてサンプリングする必要がある。ここで、標本化定理における「目的の信号」は光受光器２２が受光する生体内を伝播した被変調光の強度に対応する「電気的な検出信号（アナログ信号）」であり、「目的の信号の周波数」は光受光器２２の有効検出帯域幅（あるいはＬＰＦ２４のカットオフ周波数）と一致する２ｆであり、サンプリング周波数を４ｆとすることにより、ＡＤコンバータ２５によるデジタル変換処理において標本化定理が成立する。言い換えれば、光受光器２２の有効検出帯域幅２ｆ（あるいはＬＰＦ２４のカットオフ周波数）に一致する被変調光が有する情報（すなわちアナログの検出信号）は、情報の欠落などを生じることなく正確にデジタル信号に変換される。
【００４０】
そして、ＡＤコンバータ２５は、サンプリング周波数４ｆで電気的な検出信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換すると、同変換したデジタル信号を第１乗算器２６に出力する。第１乗算器２６は、変換されたデジタル信号を入力するとともに、コントローラ３のクロックジェネレータ３２からディレイ３３を介することによって遅延して供給されるクロック周波数２ｆを入力する。そして、第１乗算器２６は、クロックジェネレータ３２から入力したクロック周波数２ｆを用いてデジタル信号を復調する。なお、以下の説明においては、第１乗算器２６によって復調された信号を一次復調信号という。このように、デジタル信号を復調すると、第１乗算器２６は、一次復調信号を第２乗算器２７に出力する。
【００４１】
第２乗算器２７は、第１乗算器２６から入力した一次復調信号と、コントローラ３のディレイ３３を介して光出射部１の拡散符号系列発生器１１から遅延して供給されたＰＮ系列との積を取る。このように、ＰＮ系列を取得することにより、第２乗算器２７は、後に詳述するように、複数の光出射部１のうちの特定の光出射部１であり、かつ、特定の光出射部１を構成するいずれかの光発生装置１０から出射された被変調光に対応する一次復調信号をスペクトラム逆拡散して復調することができる。そして、第２乗算器２７は、スペクトラム逆拡散によって復調した電気的な検出信号（デジタル信号）すなわち二次復調信号を累算器２８に出力する。
【００４２】
累算器２８は、供給された二次復調信号に対して、光出射部１の拡散符号系列発生器１１によって発生されたＰＮ系列の１周期以上に渡り加算する。そして、累算器２８は、特定の光出射部１（より具体的には、特定の光出射部１を構成するいずれかの光発生装置１０）から出射されて生体中で減衰した被変調光、言い換えれば、生体情報を含む被変調光の強度に対応する生体情報信号をコントローラ３に出力する。ここで、図４に示すように、第２乗算器２７および累算器２８は、光出射部１から出射される特定波長の数に合わせて複数（本実施形態においては一つの光出射部１あたり２つ、複数の受光可能な光出射部１が存在する場合には、存在する各光出射部１の数を乗算した数）設けられる。これにより、生体中を伝播した各被変調光の強度に対応する生体情報信号を同時に得ることができる。
【００４３】
コントローラ３は、図５に示すように、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とする制御部３１を備えている。また、コントローラ３には、上述したように光出射部１および光検出部２の作動を制御するために、クロックジェネレータ３２とディレイ３３が設けられている。クロックジェネレータ３２は、上述したように、光検出部２を構成する光受光部２２の有効検出帯域幅に一致する第２の周波数としてのクロック周波数２ｆと、このクロック周波数２ｆの２倍となる４ｆのクロック周波数を光出射部１および光検出部２に供給するものである。なお、本明細書において、周波数ｆは、第１の周波数であり、任意に設定可能な周波数を表す。ディレイ３３は、上述したように、各光出射部１の各拡散符号系列発生器１１が発生して光検出部２に供給するＰＮ系列符号と、クロックジェネレータ３２が光検出部２に供給するクロック周波数４ｆおよびクロック周波数２ｆとを適宜遅延させるものである。なお、この場合、光出射部１から光検出部２に向けて伝播する光の経路ごとに遅延特性が異なる可能性があるため、ディレイ３３を各光検出部２ごとに設けて実施することも可能である。
【００４４】
また、コントローラ３には、各光検出部２の累算器２８から出力された生体情報信号を入力して出力するマルチプレクサ３４を備えている。マルチプレクサ３４は、クロックジェネレータ３２によるクロック周波数２ｆに合わせて作動するものであり、入力した生体情報信号をメモリ群３５に対して出力する。
【００４５】
メモリ群３５は、クロックジェネレータ３２によるクロック周波数２ｆに合わせて記憶動作が制御されるものである。そして、メモリ群３５は、マルチプレクサ３４によって出力された生体情報信号を被変調光を発光した光出射部１に対応するように、より詳しくは、後述する図９に示す各光検出部２に対応する各受光位置Ａ〜Ｆごとであってかつ１つの光出射部１を構成する光発生装置１０ごとに設定された記憶位置に記憶する。
【００４６】
また、コントローラ３は、メモリ群３５に記憶された生体情報信号を用いて、生体情報を演算する生体情報演算器３６を備えている。以下、この生体情報演算器３６を詳細に説明する。
【００４７】
生体の動脈および静脈を流れる血液（以下、それぞれ、動脈血および静脈血という）は、酸素と結合したヘモグロビン（以下、このヘモグロビンを酸素化ヘモグロビンという）と酸素と結合していないヘモグロビン（以下、このヘモグロビンを還元ヘモグロビンという）とを含んでいる。そして、動脈血および静脈血におけるこれら酸素化ヘモグロビンの量（濃度長）と還元ヘモグロビンの量（濃度長）とは生体の活動によって変化するものである。ここで、酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンは近赤外光の吸光度合いが異なるため、酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンによる近赤外光の吸光度合いの差を算出することによって、生体の活動に伴う変化を観察することができる。このことに基づき、生体情報演算器３６は、後述するように、メモリ群３５に記憶された生体情報信号（すなわち光強度）を用いて、被験者の脳内における動脈血中と静脈血中の後述する酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを生体情報として演算する。
【００４８】
さらに、コントローラ３は、生体情報演算器３６によって計算された生体情報を解析装置Ｃに出力するとともに、解析装置Ｃから各種情報を取得するためのインターフェース３７を備えている。なお、インターフェース３７は、情報（データ）を送受信できるものであれば、いかなるものであってもよい。
【００４９】
刺激付与装置Ｂは、物理的または化学的な刺激として、被験者の五感（視覚、聴覚、触覚、嗅覚、味覚）のうちの少なくとも一つを刺激する装置である。このため、刺激付与装置Ｂは、図６に示すように、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とする制御部４１と被験者に対して所定の刺激を付与する刺激付与部４２と、解析装置Ｃから各種情報（データ）を取得するためのインターフェース４３とを備えている。
【００５０】
刺激付与部４２は、被験者に対して付与する刺激に応じて適宜変更されるようになっている。すなわち、被験者の視覚を刺激する場合、刺激付与部４２は、例えば、映像データに基づいて映像を表示するディスプレイであり、被験者に対して所定の映像を提供する。また、被験者の聴覚を刺激する場合、刺激付与部４２は、例えば、音響データに基づいて音を発生するスピーカであり、被験者に対して所定の音を提供する。また、被験者の触覚を刺激する場合、刺激付与部４２は、例えば、予め分析された物体の表面性状（硬さ、粗さなど）を表すデータに基づいて被験者の皮膚下に存在する数種類の機械受容器を直接刺激するアクチュエータであり、被験者に対して所定の触感を提供する。また、被験者の嗅覚を刺激する場合、例えば、刺激付与部４２は、予め分析された匂いデータに基づいて匂いを合成する匂い合成器であり、被験者に対して所定の匂いを提供する。さらに、被験者の味覚を刺激する場合、刺激付与部４２は、例えば、予め分析された味覚データに基づいて五味（甘味、塩味、酸味、苦味、うま味）を調合する味調合器であり、被験者に対して所定の味を提供する。
【００５１】
このように、刺激付与装置Ｂは、被験者の五感（視覚、聴覚、触覚、嗅覚、味覚）に対して、物理的なまたは化学的な刺激を付与するものである。このため、被験者の五感（視覚、聴覚、触覚、嗅覚、味覚）のうちの少なくとも一つに対して刺激を付与できるものであれば、刺激付与部４２としては、上記以外の構成を採用して実施することができる。なお、以下の説明においては、刺激付与装置Ｂが被験者の五感に対して刺激を付与することをタスクという。
【００５２】
解析装置Ｃは、生体情報計測装置Ａおよび刺激付与装置Ｂの作動を統括的に制御して、生体情報計測装置Ａによって計測された生体情報を用いて刺激付与装置Ｂにより付与された刺激に対する反応を解析して評価するものである。このため、解析装置Ｃは、図７に示すように、互いに通信可能に接続された制御部５１、記憶部５２、および生体情報計測装置Ａおよび刺激付与装置Ｂと通信するためのインターフェース５３を備えている。制御部５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどを主要構成部品とするもので、後述する解析評価プログラムを含む各種プログラムの実行により、記憶部５２およびインターフェース５３の作動と、生体情報計測装置Ａおよび刺激付与装置Ｂの作動とを統括的に制御する。
【００５３】
記憶部５２は、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録媒体および同記録媒体のドライブ装置を含むものであり、制御部５１で実行される前記プログラムを含む各種プログラムを含む各種データを記憶している。また、記憶部５２のハードディスク内には、生体情報計測装置Ａによって過去に計測された生体情報（生データ）を検索可能に記憶しておくための生体情報データベース５２ａが構築されている。また、記憶部５２のハードディスク内には、刺激付与装置Ｂが被験者に対して刺激を付与するためのタスク情報（データ）を検索可能に記憶しておくためのタスク情報データベース５２ｂが構築されている。なお、タスク情報データベース５２ｂに記憶されるデータとしては、上述した映像データ、音声データ、物体の表面状態データ、匂いデータ、味覚データなどである。
【００５４】
さらに、記憶部５２のハードディスク内には、後述するように、制御部５１が生体情報計測装置Ａから出力される生体情報の経時変化すなわち酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの分布を解析するための各種データおよびこの各種データを用いて作成されるテンプレートを検索可能に記憶した解析データベース５２ｃが構築されている。ここで、解析データベース５２ｃに記憶される各種データは、例えば、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの時間変化を表す波形における特徴項を表すデータである。具体的には、過去に生体情報計測装置Ａから出力された酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの波形における増加を表す上り傾斜角度、ピーク値、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの波形における減少を表す下り傾斜角度や、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの波形によって表される面積および面積重心などである。また、数学的手法として周知の解析方法、例えば、スペクトル分析、フーリエ解析、ウェーブレット変換解析、多次元的な時系列解析、独立成分分析、主成分分析などを用いて、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを表す波形を解析することによって得られるデータなどである。
【００５５】
そして、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの波形における特徴項を表す各データを用いて、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの波形のパターンとして、例えば、脳内の活動部位ごとに被験者が付与された刺激を心地よいと知覚するときのパターンや不快と知覚するパターンなど複数作成する。そして、このように作成した複数のパターンは、テンプレートとして解析データベース５２ｃに記憶される。したがって、作成される複数のテンプレートは、生体情報計測装置Ａによって被験者の酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyすなわち生体情報が計測されるごとに更新される。ここで、複数のテンプレートを作成する場合、予め生理学上判明している傾向、例えば、年齢、疾患の有無、性別によって酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyが異なる傾向を考慮して作成するとよい。
【００５６】
次に、上記のように構成した第１実施形態に係る生体反応評価システムＳの作動について、同システムを市場動向調査に用いた場合を説明する。この場合、具体的には、複数の被験者の脳内における酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを生体情報として計測し、五感に対する刺激として、例えば、放映前のテレビコマーシャルの映像および音声を付与したときの被験者の反応（嗜好）を解析し、解析した結果すなわち評価を提供する場合を例示して説明する。
【００５７】
まず、オペレータは、図８に示すように、複数の被験者の頭部Ｔ（より詳しくは、前頭周辺位置）に対してそれぞれ生体情報計測装置Ａの複数の光出射部１および複数の光検出部２を装着する。具体的には、各被験者の頭部Ｔの表面にて、丸印で示す位置ａ〜ｆ（以下、入射位置ａ〜ｆという）にそれぞれ光出射部１から出射された被変調光が入射される。また、脳内（例えば、前頭葉周辺）を反射しながら伝播し、四角印で示す位置Ａ〜Ｆ（以下、受光位置Ａ〜Ｆという）に到達した被変調光（以下、この被変調光を反射光ともいう）がそれぞれの光検出部２によって検出される。そして、入射位置ａ〜ｆと受光位置Ａ〜Ｆとは、例えば、互いにマトリックス状に配置される。なお、以下の説明においては、入射位置ａ〜ｆに被変調光を出射する各光出射部１を光出射部ａ〜ｆと示し、受光位置Ａ〜Ｆに到達した反射光を検出する各光検出部２を光検出部Ａ〜Ｆと示す。
【００５８】
なお、図８は、生体情報計測装置Ａのごく一部を示したものである。このため、入射位置と受光位置との一対一の組み合わせ、すなわち、チャンネルの数については、図示した数に限定されるものではない。したがって、より多くの入射位置と受光位置との組み合わせ（例えば、１０００チャンネル程度）をマトリックス状に配置して、脳内を伝播した反射光が有する生体情報信号を用いて生体情報を計測することもできる。なお、チャンネルの配置に関しては、マトリックス状以外に、例えば、千鳥配置や、ある光出射部１を中心として周囲に光検出部２を複数配置する、もしくはある光検出部２を中心として周囲に光出射部１を複数配置するドーナツ状の配置など、種々の配置の採用が可能であることはいうまでもない。また、以下の説明においては、チャンネル数をｎとして説明する。
【００５９】
ここで、一般的に、人の脳の大きさや形はそれぞれ異なるため、各被験者の頭部に対して光出射部１および光検出部２を配置する場合には、この個人差を考慮する必要がある。そこで、このような個人差を標準化するにあたっては、大きさや形などの個人差をなくしたモデルとしての標準脳を用いる。
【００６０】
具体的に説明すると、まず、解剖学的な目印として被験者の頭頂部および左右の耳を基準とする三次元座標を想定する。次に、この想定した三次元座標上にて、被験者の頭部に配置した光出射部１および光検出部２の位置を特定する。この場合、例えば、被験者の頭部に対して、頭部の変位を検出するセンサ（具体的には、三次元加速度センサを主要構成部品とする三次元センサ）を装着しておくことにより、光出射部１および光検出部２の位置を正確に特定することができる。そして、特定した光出射部１および光検出部２の位置に基づき、三次元座標上に配置した標準脳の対応する位置を特定する。これにより、被験者ごとの個人差を標準化して（排除して）、計測した酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを解析して評価することができる。
【００６１】
このように、各被験者に対して光出射部１および光検出部２を装着すると、オペレータは、図示しない入力装置を操作して解析装置Ｃに作動を開始させる。これにより、解析装置Ｃの制御部５１は、図９に示す解析評価プログラムの実行をステップＳ１０にて開始する。ステップＳ１１においては、制御部５１は、各被験者に対応する生体情報計測装置Ａの作動を開始させる。以下、生体情報計測装置Ａの作動について説明する。なお、以下の説明においては、１つの生体情報計測装置Ａの作動を代表して説明するが、その他の生体情報計測装置Ａが同様に作動することはいうまでもない。
【００６２】
解析装置Ｃの制御部５１は、インターフェース５３を介して、生体情報計測装置Ａのコントローラ３に対し、作動を開始するように作動開始指令信号を送信する。生体情報計測装置Ａにおいては、コントローラ３の制御部３１が、インターフェース３７を介して、前記送信された作動開始指令信号を受信する。そして、コントローラ３の制御部３１は、光出射部ａ〜ｆおよび光検出部Ａ〜Ｆを作動させる。
【００６３】
まず、光出射部ａ〜ｆによる光の出射について説明する。コントローラ３の制御部３１は、作動開始指令信号を受信すると、光出射部ａ〜ｆに対して、８４０ｎｍと７７０ｎｍの特定波長を有する被変調光を発生させるために、まず、ベースバンド出力器１３を作動させる。これにより、２つの光発生装置１０は、それぞれ、８４０ｎｍと７７０ｎｍの特定波長を有する被変調光の発光を同時に開始する。
【００６４】
すなわち、光出射部ａ〜ｆの各光発生装置１０においては、それぞれの拡散符号系列発生器１１が、例えば、ＰＮ系列としてゴールド符号系列を発生する。そして、拡散符号系列発生器１１は、発生したＰＮ系列をコントローラ３の制御部３１に対して出力するとともに、第１乗算器１２に出力する。そして、第１乗算器１２は、ベースバンド出力器１３から供給された直流信号（ベースバンド信号）とＰＮ系列との積を取り、直流信号をスペクトラム拡散変調する。
【００６５】
続いて、スペクトラム拡散変調された一次変調信号は、第２乗算器１４に出力される。そして、第２乗算器１４がクロックジェネレータ３２から供給されるクロック周波数２ｆを用いて一次変調信号を変調した二次変調信号を光源ドライバ１５に供給することにより、各光出射部ａ〜ｆの２つの光源１６（例えば、半導体レーザ）は、それぞれ、特定波長を有する被変調光を入射位置ａ〜ｆに出射する。これにより、入射位置ａ〜ｆのそれぞれから出射される２つの被変調光は、頭部Ｔの頭蓋骨を透過して被験者の前頭葉に入射し、脳内を乱反射しながら、言い換えれば、減衰しながら伝播する。そして、２つの被変調光すなわち反射光は、再び頭部Ｔの頭蓋骨を透過し、頭部Ｔの表面に到達する。
【００６６】
次に、光検出部Ａ〜Ｆによる反射光の検出について説明する。頭部Ｔの表面に到達したそれぞれの反射光は、受光位置Ａ〜Ｆに対応する光検出部Ａ〜Ｆにより検出される。すなわち、光検出部Ａ〜Ｆにおいては、光受光器２２が受光位置Ａ〜Ｆのそれぞれに到達した反射光をすべて受光し、同受光した反射光に応じた電気的な検出信号を時系列的に増幅器２３に出力する。そして、増幅器２３は入力した電気的な検出信号を増幅し、ＬＰＦ２４は、この増幅された検出信号を通過させることにより周波数が２ｆよりも大きな信号成分をカットする。
【００６７】
続いて、ＡＤコンバータ２５がＬＰＦ２４を通過した電気的な検出信号（アナログ信号）をサンプリング周波数４ｆでデジタル変換処理を行う。そして、同デジタル変換処理された電気的な検出信号（デジタル信号）は第１乗算器２６に出力され、第１乗算器２６は入力した電気的な検出信号（デジタル信号）をクロック周波数２ｆを用いて復調し、同復調した検出信号すなわち一次復調信号を第２乗算器２７に出力する。このように復調処理することにより、復調信号は、光受光器２２の有効検出帯域幅２ｆの全体を使った信号となる。言い換えれば、光受光器２２によって受光し得る被変調光が有する情報、すなわち、前頭葉を伝播した被変調光の減衰状態（言い換えれば、反射光の光強度）を欠落させることなく、正確にデジタル信号化した一次復調信号を第２乗算器２７に出力することができる。
【００６８】
ところで、受光位置Ａ〜Ｆには、入射位置ａ〜ｆから出射されたそれぞれの被変調光が反射光として到達する。例えば、受光位置Ａには、周辺に位置する入射位置ａ，ｂ，ｃ，ｄから出射された被変調光はいうまでもなく、入射位置ｅ，ｆから出射された被変調光も反射光として到達する。このような状況において、コントローラ３の制御部３１は、受光位置Ａに到達した反射光のうち、例えば、入射位置ａ，ｂ，ｃ，ｄから出射された被変調光の反射光に対応する生体情報信号のみが得られるように、光検出部Ａを制御する。この制御部３１による制御を具体的に説明する。
【００６９】
コントローラ３の制御部３１は、上述したように、各光発生装置１０の拡散符号系列発生器１１からＰＮ系列を取得する。一方、光検出部Ａの第２乗算器２７は、コントローラ３の制御部３１を介して、光出射部ａ〜ｆの拡散符号系列発生器１１によって発生されたＰＮ系列を取得する。このとき、制御部３１は、ディレイ３３を介して、光出射部ａ，ｂ，ｃ，ｄの各拡散符号系列発生器１１が発生した異なるＰＮ系列を光検出部Ａの対応する第２乗算器２７に供給する。
【００７０】
これにより、各第２乗算器２７は、第１乗算器２６から出力された一次復調信号とコントローラ３の制御部３１から供給された対応するＰＮ系列との積を取り、言い換えれば、スペクトラム逆拡散して得られた二次復調信号をそれぞれの累算器２８に出力する。そして、各累算器２８は、出力された二次復調信号をＰＮ系列の１周期以上に渡り加算する。このように、出射された被変調光に対応する第２乗算器２７と累算器２８による積和処理により、二次復調信号と供給されたＰＮ系列との相関を取ることができ、光出射部ａ，ｂ，ｃ，ｄのそれぞれから出射された複数の被変調光に対応した複数の生体情報信号を同時に出力することができる。
【００７１】
すなわち、上述したように、ＰＮ系列に関しては、異なる系列が互いに直交する性質、言い換えれば、異なる系列同士の積の値が「０」となる性質を有している。このため、コントローラ３の制御部３１がある第２乗算器２７に対して、例えば、光出射部ａの対応する拡散符号系列発生器１１によるＰＮ系列を供給した場合には、第１乗算器２６から出力された一次復調信号のうち、光出射部ａから出射された特定の被変調光に対応する一次復調信号以外の一次復調信号と光出射部ａのＰＮ系列との積の値は「０」となる。このため、累算器２８によってＰＮ系列の１周期以上に渡り加算される二次復調信号も「０」となり、相関は「０」となる。
【００７２】
したがって、コントローラ３の制御部３１から供給されたＰＮ系列を有しない（または一致しない）二次復調信号、言い換えれば、生体情報信号は、選択的に排除され、特定の第２乗算器２７および累算器２８からは光出射部ａから出射された特定の被変調光の反射光に対応する生体情報信号のみがコントローラ３の制御部３１に出力される。同様に、コントローラ３の制御部３１が他の第２乗算器２７に対して、例えば、光出射部ａの他方に対応する拡散符号系列発生器１１によるＰＮ系列を供給することによって、これらの第２乗算器２７および累算器２８からは光出射部ａから出射された他方の特定の被変調光の反射光に対応する生体情報信号が同時にコントローラ３に出力される。さらに、同様にして、コントローラ３の制御部３１から第２乗算器２７に対して他の光出射部ｂ，ｃ，ｄのＰＮ系列がそれぞれ供給された場合には、光出射部ｂ，ｃ，ｄから出射された複数の被変調光の反射光に対応するそれぞれの生体情報信号が同時にコントローラ３の制御部３１に出力される。ここで、光検出部Ａは光出射部a〜ｄによって出射された被変調光を検出するため、光検出部Ａと光出射部a、光検出部Ａと光出射部ｂ、光検出部Ａと光出射部ｃ、光検出部Ａと光出射部ｄの４つのチャンネルが形成されている。
【００７３】
これにより、光検出部Ａは、光出射部ａ〜ｆから出射された特定波長を有する被変調光のうち、光出射部ａ〜ｄによって出射された被変調光の反射光に対応する生体情報信号をコントローラ３の制御部３１に出力する。なお、光検出部Ｂ〜Ｆについても、光検出部Ａと同様にして、コントローラ３の制御部３１によって制御されることにより、光出射部ａ〜ｆのうちの特定の光出射部から出射された被変調光の反射光に対応する生体情報信号を複数同時に出力する。
【００７４】
このように光検出部Ａ〜Ｆから生体情報信号が出力されると、コントローラ３においては、マルチプレクサ３４がチャンネルごとに生体情報信号をメモリ群３５に時系列的に記憶する。そして、コントローラ３の生体情報演算器３６は、メモリ群３５に記憶された生体情報信号を用いて、被検者の脳内（例えば、前頭葉周辺）における酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを算出する。なお、以下に酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの算出を具体的に説明するが、この算出方法自体については、本発明の特徴とする部分ではない。すなわち、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyは生体情報計測装置Ａによって計測可能な生体情報として例示的に示すものである。このため、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの算出方法については、従来から周知の種々の方法を採用することができ、以下に説明することは計算方法を限定することを意図するものではない。
【００７５】
上述したように、動脈血および静脈血における酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンは、異なる吸光特性によって近赤外光を吸光する。この酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンにおける近赤外光の吸光特性は、一般的にランバート・ベール(Lambert-Beer)の法則に従って、下記式１で表すことができる。
−ln(R(λ)／Ro(λ))＝εoxy(λ)×Coxy×d＋εdeoxy(λ)×Cdeoxy×d＋α(λ)＋S(λ)  …式１
【００７６】
ただし、前記式１中のR(λ)、Ro(λ)およびdは、図１０に概略的に示すように、それぞれ、波長λの検出光量、波長λの出射光量および検出領域の光路長を表すものである。また、前記式１中のεoxy(λ)は、波長λに対する酸素化ヘモグロビンの分子吸光係数を表し、εdeoxy(λ)は、波長λに対する還元ヘモグロビンの分子吸光係数を表すものである。また、前記式１中のCoxyは、酸素化ヘモグロビンの濃度を表し、Cdeoxyは、還元ヘモグロビンの濃度を表すものである。さらに、前記式１中のα(λ)は、血液中のヘモグロビン以外の色素（例えば、細胞中のミトコンドリアでの酸素の需供を反映するチトクロームaa33など）の光吸収による減衰量を表し、S(λ)は、生体組織の光散乱による減衰量を表すものである。
【００７７】
このように、前記式１に従えば、８４０ｎｍの波長を有する近赤外光と７７０ｎｍの波長を有する近赤外光を用いた場合における酸素化ヘモグロビンの濃度Coxyと還元ヘモグロビンの濃度Cdeoxyを計算することができる。したがって、これら酸素化ヘモグロビンの濃度Coxyと還元ヘモグロビンの濃度Cdeoxyの比Coxy／Cdeoxyを計算することにより、血流変化を計算することができる。
【００７８】
また、例えば、脳内に存在する毛細血管について、血流変化前の吸光特性を前記式１に従って表せば、血流変化後の吸光特性は下記式２に示すように表すことができる。
−ln(growthR(λ)／Ro(λ))＝εoxy(λ)×growthCoxy×d＋εdeoxy(λ)×growthCdeoxy×d＋growthα(λ)＋S(λ)  …式２
ただし、前記式２中のgrowthR(λ)、growthCoxy、growthCdeoxyおよびgrowthα(λ)は、心拍動に伴う血流変化によって増加または減少変化した値を表すものであって、それぞれ、血流変化後の検出光量、血流変化後の酸素化ヘモグロビンの濃度、血流変化後の還元ヘモグロビンの濃度および血流変化後のヘモグロビン以外の色素の光吸収による減衰量を表すものである。
【００７９】
ここで、血液中のヘモグロビンの光吸収量は、ヘモグロビン以外の色素の光吸収量に比して極めて大きいため、前記式１中のα(λ)をα(λ)＝growthα(λ)とすることができる。これにより、前記式２から前記式１を差し引けば、下記式３が成立する。
−ln(growthR(λ)／R(λ))＝εoxy(λ)×ΔCoxy＋εdeoxy(λ)×ΔCdeoxy  …式３
ここで、前記式３中のΔCoxyおよびΔCdeoxyは、それぞれ、下記式４および式５によって表されるものである。
ΔCoxy＝(growthCoxy−Coxy)×d  …式４
ΔCdeoxy＝(growthCdeoxy−Cdeoxy)×d  …式５
【００８０】
そして、図１１にてヘモグロビンの光吸光スペクトルを概略的に示すように、吸光特性のコントラスト比が明確となる特定波長としてλ＝７７０ｎｍや８４０ｎｍの近赤外光を用いて計測した結果に基づいて前記式３を解くことにより、ディメンジョンとして光路長を含む酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxy、あるいは、トータルヘモグロビン濃度長変化(ΔCoxy＋ΔCdeoxy)を相対的に計算することができる。
【００８１】
そして、生体情報演算器３６によって酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyが計算されると、コントローラ３は、インターフェース３７を介して、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを解析装置Ｃに出力する。解析装置Ｃにおいては、制御部５１が、生体情報計測装置Ａから出力された生体情報すなわち酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを時系列的に記憶部５２の生体情報データベース５２ａに記憶する。
【００８２】
このように、ステップＳ１１にて生体情報計測装置Ａの作動を開始させると、解析装置Ｃの制御部５１は、ステップＳ１２にて各被験者に対応して設けられた刺激付与装置Ｂの作動を開始させる。すなわち、解析装置Ｃの制御部５１は、記憶部５２のタスク情報データベース５２ｂを検索し、例えば、オペレータによって指定されたタスクとして放映前のテレビコマーシャルの映像データおよび音声データを抽出する。そして、制御部５１は、抽出した映像データおよび音声データを、インターフェース５３を介して、各刺激付与装置Ｂに対して出力する。
【００８３】
各刺激付与装置Ｂにおいては、制御部４１が、インターフェース４３を介して、前記出力された映像データおよび音声データを取得し、図示しないＲＡＭに記憶する。そして、制御部４１は、取得した映像データに基づいてディスプレイに映像を表示させ、取得した音声データに基づいてスピーカから音声を出力させる。ここで、各刺激付与装置Ｂの制御部４１は、タスクを開始すると、図１に示すように、被験者の五感のうちの少なくとも一つに対して刺激の付与を開始したことを表すイベント情報を、インターフェース４３を介して各被験者に対応する生体情報計測装置Ａのコントローラ３に出力する。
【００８４】
各生体情報計測装置Ａのコントローラ３においては、出力されたイベント情報をインターフェース３７を介して取得し、算出した生体情報にイベント情報を付加して解析装置Ｃの制御部５１に対して出力する。これにより、解析装置Ｃの制御部５１は、連続的に各生体情報計測装置Ａから出力されている生体情報のうち、被験者に対して刺激が付与された時点を特定することができる。なお、刺激付与装置Ｂによって出力されるイベント情報は、タスク開始時に限られるものではなく、その他必要な時点にてイベント情報を出力可能であることはいうまでもない。
【００８５】
前記ステップＳ１２における処理後、解析装置Ｃの制御部５１は、ステップＳ１３にて、各被験者の五感に刺激を付与した場合の反応を解析する。以下、この反応の解析について説明するが、この反応の解析方法についても種々の方向を採用することができ、以下に説明することに限定することを意図するものではない。また、以下の説明においては、一人の被験者の反応を解析して評価することを代表して説明するが、その他の被験者についても同様に反応を解析して評価することはいうまでもない。
【００８６】
上述したように、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyは、生体の活動によって変化するものである。このことは、種々の思考を司る脳内、特に、前頭葉周辺において顕著に表れる変化である。このため、前頭葉周辺の各部位における酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyは、与えられた刺激が心地よいときと不快なときとで異なる可能性が高い。ここで、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyは、前頭葉周辺における動脈血液量の変化と静脈血液量の変化に関連して変化するものである。例えば、動脈血中には酸素化ヘモグロビンのほかに約２０％程度の還元ヘモグロビンが含まれているため、動脈血液量が増加することによって還元ヘモグロビンも増加する。また、活動に伴い酸素が消費されると、酸素化ヘモグロビンが還元されることによって還元ヘモグロビンが増加する。したがって、動脈血中および静脈血中においては、１００％の酸素化ヘモグロビンへの変動および１００％の還元ヘモグロビンへの変動は起こり得ないため、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyと動脈血液量および静脈血液量の変化とは密接に関連しているといえる。
【００８７】
このことに基づき、今、動脈血液量の時間変化をz1(t)、静脈血液量の時間変化をz2(t)とし、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyの時間変化をx、還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの時間変化をyとすると、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyの時間変化xおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの時間変化yは、動脈血液量の時間変化z1(t)および静脈血液量の時間変化z2(t)を用いた下記式６，７によって表すことができる。
x＝a1×z1(t)＋b1×z2(t)  …式６
y＝a2×z1(t)＋b2×z2(t)  …式７
【００８８】
ここで、前記式６中のxは記憶部５２の生体情報データベース５２ａに時系列的に記憶された酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyの単位時間当たりの変化であり、前記式７中のyは記憶部５２の生体情報データベース５２ａに時系列的に記憶された還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの単位時間当たりの変化である。また、前記式６中の係数a1，b1はそれぞれ動脈血に関連して理論的に推定される係数であり、例えば、a1は動脈血中の酸素化ヘモグロビン率として０．８に決定され、b1は動脈血中の還元ヘモグロビン率として０．２に決定される。また、前記式７中の係数a2，b2はそれぞれ静脈血に関連して理論的に推定される係数であり、例えば、a2は静脈血中の酸素化ヘモグロビン率として０．６に決定され、b2は静脈血中の還元ヘモグロビン率として０．４に決定される。
【００８９】
そして、制御部５１は、記憶部５２の生体情報データベース５２ａに時系列的に記憶されているｎ個のチャンネルの酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを入力し、前記式６，７を連立させてそれぞれｎ個の動脈血液量の時間変化z1(t)および静脈血液量の時間変化z2(t)を算出する。これにより、例えば、計測領域である前頭葉について、ｎ個の動脈血液量の時間変化z1(t)および静脈血液量の時間変化z2(t)が得られる。なお、この場合、ｎ個の動脈血液量の時間変化z1(t)および静脈血液量の時間変化z2(t)を計算することに加えて、例えば、毛細血管中の血液が組織との酸素交換（代謝）によって酸素化ヘモグロビンから還元ヘモグロビンが生じる変化を考慮するようにしてもよい。
【００９０】
ところで、前記ステップＳ１１および前記ステップＳ１２が実行されることにより、解析装置Ｃの制御部５１には、被験者の五感に対して刺激を付与していないときにおける前頭葉の酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyと、五感に対して刺激を付与したときの前頭葉の酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyとが時系列的に出力される。すなわち、生体情報計測装置Ａは、図１２に示すように、前記ステップＳ１２が実行されるまでは刺激が付与されない平常時の酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを解析装置Ｃの制御部５１に対して出力しており、前記ステップＳ１２が実行されると、刺激が付与されて前頭葉が活性化した状態（以下、この状態を賦活状態という）の酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを解析装置Ｃの制御部５１に対して出力する。なお、解析装置Ｃの制御部５１には、図１３に示すように、各計測位置において計測された酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyが出力される。
【００９１】
このように、平常時における酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyと賦活状態における酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyとを用いて、前記式６，７に基づいて算出されるｎ個の動脈血液量の時間変化z1(t)および静脈血液量の時間変化z2(t)すなわち時間分布を解析することにより、刺激付与装置Ｂによって付与された刺激に対する被験者の反応（心地よいか不快か）を定量的に得ることができる。
【００９２】
具体的に、制御部５１による解析処理を説明すると、制御部５１は、ｎ個の動脈血液量の時間変化z1(t)および静脈血液量の時間変化z2(t)についての時間分布（以下、この時間分布を単に分布zdist(t)ともいう）に関し、下記式８に従って相関を取る。
zdist(t)＝u1×T1＋u2×T2  …式８
ただし、前記式８中のT1およびT2は、解析データベース５２ｃに記憶されているテンプレートのうちの任意のテンプレートであり、u1およびu2は２つのテンプレートT1，T2に関して時間変化する重みを表す。なお、重みu1，u2は、動脈血液量の時間変化z1(t)および静脈血液量の時間変化z2(t)の分布zdist(t)を最適に表現できる関数として、例えば、最小二乗法などによって確定されるものである。
【００９３】
そして、制御部５１は、前記式８に従い、ｎ個の動脈血液量の時間変化z1(t)および静脈血液量の時間変化z2(t)の分布zdist(t)とテンプレートT1，T2との相関の程度の強さを解析する。この場合、制御部５１は、例えば、分布zdist(t)とテンプレートT1，T2との相関の程度の強さを数値化して解析する。このように、今回のｎ個の動脈血液量の時間変化z1(t)および静脈血液量の時間変化z2(t)の分布zdist(t)とテンプレートとの相関を数値化して解析すると、制御部５１は、ステップＳ１４に進む。
【００９４】
ステップＳ１４においては、制御部５１は、前記ステップＳ１３にて数値化した相関に基づき、被験者が付与された刺激（すなわち放映前のコマーシャル）を心地よく感じているか不快に感じているかを評価する。すなわち、制御部５１は、ｎ個の分布zdist(t)のうち、他の方法（例えば、脳の活動に関連した血流変化を視覚化するｆＭＲＩ（functional magnetic resonance imaging）など）を用いて視覚と聴覚に与えられた刺激に対して賦活状態となることが予め確認されている標準脳の領域において、心地よいことを表すテンプレートとの相関が強ければ、今回被験者に付与した刺激すなわち放映前のコマーシャルが心地よいものである（好ましい）と評価する。一方、前記標準脳の領域において、不快であることを表すテンプレートとの相関が強ければ、制御部５１は、放映前のコマーシャルが不快なものである（好ましくない）と評価する。そして、制御部５１は、評価結果を、例えば、解析データベース５２ｃの所定記憶位置に検索可能に記憶するとともに、例えば、図示しない表示器に評価結果を出力して表示させる。
【００９５】
ステップＳ１４の処理後、制御部５１は、ステップＳ１５に進み、解析評価プログラムの実行を終了する。
【００９６】
このように、解析装置Ｃの制御部５１が各被験者の与えられた刺激（放映前のコマーシャル）に対する反応を評価すると、オペレータは、ふたたび、図示しない入力装置を操作し、解析装置Ｃの制御部５１に対して、記憶部５２の解析データベース５２ｃに記憶した被験者全員の評価結果を、例えば、統計学的な処理を施して数値化して出力するように指示する。そして、出力された評価結果は、放映前のコマーシャルの作成者や製品の製造者（提供者）などに対して提供される。
【００９７】
以上の説明からも理解できるように、この第１実施形態によれば、生体反応評価システムＳを、例えば、市場動向調査に用いることができる。この場合、刺激付与装置Ｂが被験者に対して、例えば、放映前のコマーシャルの映像および音声を刺激として付与し、生体情報計測装置Ａがこの刺激を付与したときの被験者の脳活動を表す生体情報すなわち酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを算出することができる。そして、解析装置Ｃが酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを用いて動脈血液量の時間変化z1(t)および静脈血液量の時間変化z2(t)の分布zdist(t)とテンプレートT1，T2との相関の程度の強さを解析して評価することによって、新製品に対する本質的な評価を精度よく調査することができる。したがって、この評価結果を新製品の提供者や放映前のコマーシャルの作成者などに対して提供することによって、この提供者（作成者）は、調査結果を新製品の販売戦略（例えば、製品の販売予測やコマーシャルの有効性など）に役立てることが可能となる。
【００９８】
ｂ．第２実施形態
上記第１実施形態においては、例えば、１ヶ所に複数の被験者を集め、各生体情報計測装置Ａ、刺激付与装置Ｂおよび解析装置Ｃを直接的に接続した状態で、各被験者の生体情報を収集して解析し、付与された刺激に対する反応すなわち嗜好を評価するように実施した。この場合、被験者の反応（嗜好）の評価結果は、限られた地域や限られた人数のものとなるため、より精度よく反応（嗜好）を評価するためには、地域を広げたり人数を増やしたりすることが必要である。このため、各生体情報計測装置Ａ、刺激付与装置Ｂおよび解析装置Ｃをネットワーク（例えば、インターネット網など）を介して互いに接続し、複数の場所に集めた被験者の反応の評価を実施することも可能である。以下、この第２実施形態を説明するが、上記第１実施形態と同一部分に同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９９】
この第２実施形態においては、各生体情報計測装置Ａ、刺激付与装置Ｂおよび解析装置Ｃがインターネット網を介して互いに接続される。このため、図５，６，７にて破線で示すように、第２実施形態においては、生体情報計測装置Ａの制御部３１、刺激付与装置Ｂの制御部４１および解析装置Ｃの制御部５１がインターネット網を介して通信するための外部通信インターフェース３８、外部通信インターフェース４４、外部通信インターフェース５４に接続されている。なお、外部通信インターフェース３８，４４，５４の構成および作動については承知であるため、その説明を省略する。
【０１００】
このように構成された第２実施形態においては、オペレータがインターネット網に接続されたコンピュータ装置を操作することにより、生体情報計測装置Ａ、刺激付与装置Ｂおよび解析装置Ｃを遠隔操作することができる。これにより、例えば、全国の複数の地域に複数の被験者を集め、まず、上記第１実施形態と同様に、複数の被験者に対して生体情報計測装置Ａの光出射部１および光検出部２を装着する。次に、オペレータは、インターネット網を介して、各地の解析装置Ｃの制御部５１に対し、例えば、タスクとして放映前のコマーシャルの映像データと音声データを供給するとともに、これらタスクをタスク情報データベース５２ｂに記憶させる。
【０１０１】
次に、オペレータは、インターネット網を介して、上記第１実施形態と同様に、解析装置Ｃの制御部５１に対し、図９に示した解析評価プログラムを実行するように遠隔指示する。これにより、各地の解析装置Ｃの制御部５１は、上記第１実施形態と同様に、生体情報計測装置Ａおよび刺激付与装置Ｂを作動させ、得られた生体情報（酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxy）を解析して被験者の反応を評価する。そして、オペレータが、インターネット網を介して、解析装置Ｃの制御部５１に対し、記憶部５２の解析データベース５２ｃに記憶した被験者全員の評価結果を、例えば、統計学的な処理を施して数値化して出力するように指示する。これにより、制御部５１は、外部インターフェース５４を介して、インターネット網を通じてオペレータが操作するコンピュータ装置に評価結果を出力する。
【０１０２】
このように、オペレータがインターネット網を介して生体情報計測装置Ａ、刺激付与装置Ｂおよび解析装置Ｃの作動を遠隔操作することにより、一時に複数の地域および多数の被験者の評価結果を得ることができ、これら得られた評価結果に基づいて、より精度よく被験者に付与した刺激すなわち放映前のコマーシャルに対する反応を評価することができる。したがって、この反応の評価に基づいて、市場の動向や製品の販売予測あるいはコマーシャルの有効性をより正確に把握することができる。また、インターネット網を介して、評価結果を取得することができるため、より迅速に新製品の提供者や放映前のコマーシャルの作成者などに評価結果を提供することができる。
【０１０３】
本発明の実施にあたっては、上記第１および第２実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【０１０４】
例えば、上記第１および第２実施形態においては、生体情報計測装置Ａによって計測される生体情報として酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを計測するように実施した。しかし、光出射部１から特定波長の被変調光を出射し、生体内部を伝播した反射光を光検出部２によって受光することによって計測できる物理量であれば、いかなるものを採用してもよい。この場合、他の物理量としては、酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyの和として算出できるトータルヘモグロビン濃度長変化や、血流に伴って変化する脈波、あるいは、酸素飽和度などがある。ここで、酸素飽和度は酸素化ヘモグロビン濃度長変化ΔCoxyおよび還元ヘモグロビン濃度長変化ΔCdeoxyを用いて、ΔCoxy／(ΔCoxy＋ΔCdeoxy)により算出することができる。また、例えば、図１２に示したの波形において、タスク開始後のヘモグロビン濃度の増加に伴う立ち上がり変化量や、一定のヘモグロビン濃度が維持される継続時間、長周期により変化する濃度のゆらぎ量、ヘモグロビン濃度の減少に伴う収束（落ち込み）変化量なども物理量として用いることができる。
【０１０５】
また、上記第１および第２実施形態においては、被験者の前頭葉周辺において、付与した刺激に対して賦活状態となる予め確認された領域について評価するように実施した。この場合、予め確認された領域以外であっても、例えば、付与された刺激に対する動脈血液量の時間変化z1(t)および静脈血液量の時間変化z2(t)の傾向すなわち情動反応の強さのみを利用して、反応を評価するように実施することも可能である。この場合には、より評価の精度を高めるために、例えば、被験者に対して他の刺激を付与した場合の情動反応の強さを計測して比較したり、上述したｆＭＲＩを併用して計測したり、あるいは、計測後に被験者にアンケートを実施したりするとよい。
【０１０６】
また、上記第２実施形態においては、オペレータがインターネット網を介して解析装置Ｃの制御部５１を遠隔操作するように実施した。この場合、上述したように、生体情報計測装置Ａは外部インターフェース３８を備え、刺激付与装置Ｂは外部インターフェース４４を備えている。このため、オペレータは、必要に応じて、生体情報計測装置Ａを直接的に遠隔操作したり、刺激付与装置Ｂを直接的に遠隔操作することが可能である。これにより、生体情報計測装置Ａを遠隔操作して、複数の被験者のうちの特定の被験者の計測位置を変更したり、刺激付与装置Ｂを遠隔操作して、複数の被験者のうちの特定の被験者に対して付与する刺激を変更したりすることができる。これにより、必要に応じて、被験者の反応を幅広く評価することができ、その結果、評価の精度を向上させることができる。
【０１０７】
また、上記第１および第２実施形態においては、生体情報計測装置Ａがベースバンド信号をスペクトラム拡散およびクロック周波数２ｆで変調した二次変調信号に基づいて光出射部１の２つの光源１６の発光タイミングを同時にして、被変調光を発光するように実施した。これに対して、２つの光源１６の発光タイミングを所定の短い時間間隔で異ならせて、被変調光をパルス発光するように実施することも可能である。
【０１０８】
この場合、光出射部１においては、上記第１および第２実施形態における光出射部１の光発生装置１０から拡散符号系列発生器１１、第１乗算器１２および第２乗算器１４が省略されて、ベースバンド出力器１３、光源ドライバ１５および光源１６から構成される。そして、光源ドライバ１５は、制御部３１から所定のタイミングで取得した作動開始指令信号に基づいて、光源１６を駆動（発光）させる。
【０１０９】
また、この場合においては、光出射部１の変更に伴って、光検出部２も変更される。すなわち、光検出部２においては、上記第１および第２実施形態における光検出部２の第１乗算器２６、第２乗算器２７および累算器２８が省略されて、受光器２２、増幅器２３、ＬＰＦ２４およびＡＤコンバータ２５から構成される。このように、光源１６の発光タイミングを所定の短い時間間隔で異ならせて、被変調光をパルス発光するように実施した場合であっても、上記第１および第２実施形態と同様の効果が期待できる。
【０１１０】
また、上記第１および第２実施形態においては、生体情報計測装置Ａがベースバンド信号をスペクトラム拡散およびクロック周波数２ｆで変調した二次変調信号を生成し、２つの被変調光が互いに干渉することなく出射されるように実施した。これに対して、ベースバンド出力器１３からのベースバンド信号を周波数分割多重(Frequency Division Multiple Access：FDMA)変調することによって変調信号を生成し、２つの被変調光の干渉を防止するように実施することも可能である。
【０１１１】
この場合においては、上記第１および第２実施形態における光出射部１の拡散符号系列発生器１１、第１乗算器１２および第２乗算器１４が省略されて、周波数分割多重変調器が設けられる。また、この場合においては、上記第１および第２実施形態における光検出部２の第１乗算器２６、第２乗算器２７および累算器２８が省略されて、周波数分割多重復調器が設けられる。なお、周波数分割多重変調器および周波数分割多重復調器の作動については、従来から広く知られている方法を適用して変調処理および復調処理を実施可能であるため、その詳細な説明については省略する。そして、このように、周波数分割多重変調することによって変調信号を生成して被変調光を発光するように実施した場合であっても、上記第１および第２実施形態と同様の効果が期待できる。
【０１１２】
さらに、上記第１および第２実施形態においては、光出射部１の光源１６がスペクトラム拡散変調された二次変調信号に基づいて同時に発光するように実施した。しかし、スペクトラム拡散変調された二次変調信号に基づいて、光源ドライバ１５が光源１６を順次発光させるように実施可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１１３】
１…光出射部、１０…光発生装置、１１…拡散符号系列発生器、１２…第１乗算器、１３…ベースバンド出力器、１４…第２乗算器、１５…光源ドライバ、１６…光源、２…光検出部、２２…光受光器、２３…増幅器、２４…ＬＰＦ、２５…ＡＤコンバータ、２６…第１乗算器、２７…第２乗算器、２８…累算器、３…コントローラ、３１…制御部、３２…クロックジェネレータ、３３…ディレイ、３４…マルチプレクサ、３５…メモリ群、３６…生体情報演算器、３７…インターフェース、３８…外部インターフェース、４１…制御部、４２…刺激付与部、４３…インターフェース、４４…外部インターフェース、５１…制御部、５２…記憶部、５２ａ…生体情報データベース、５２ｂ…タスク情報データベース、５２ｃ…解析データベース、５３…インターフェース、５４…外部インターフェース、Ａ…生体情報計測装置、Ｂ…刺激付与装置、Ｃ…解析装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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