(57)【要約】  脳機能の維持改善をより効果的に行う脳機能維持改善装置。脳機能維持改善装置（１０）は、ユーザに他動的揺動刺激を与える揺動型運動装置（１２）と、少なくとも１つの認知課題を格納したデータ格納部（１４）と、ユーザに対し認知課題を伝えるための課題報知部（１６）と、データ格納部から認知課題を読み出し、ユーザに他動的揺動刺激を与える間に課題報知部（１６）を通じてユーザに認知課題を伝える制御部（１８）とを備える。制御部（１０）は、他動的揺動刺激によってユーザに運動効果をもたらす間に、ユーザに認知課題に答えさせる。【選択図】図１
2009069756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳機能維持改善装置であって、
ユーザに他動的揺動刺激を与える揺動型運動装置と、
少なくとも１つの認知課題を格納したデータ格納部と、
ユーザに対して認知課題を伝えるための課題報知部と、
前記データ格納部から認知課題を読み出し、ユーザに前記他動的揺動刺激を与える間に前記課題報知部を通じてユーザに前記認知課題を伝える制御部と、
を備えていることを特徴とする脳機能維持改善装置。
【請求項２】
ユーザに伝えた前記認知課題に対するユーザの回答を受ける入力部と、
前記課題報知部により前記認知課題をユーザに伝えてから前記入力部により前記回答を受けるまでの反応時間を計測する反応時間計測部と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の脳機能維持改善装置。
【請求項３】
前記データ格納部には前記認知課題に対する正答も格納されており、
前記脳機能維持改善装置はさらに、前記入力部により受けた前記回答を前記正答と照合してその照合結果を示す回答情報を生成する回答判断部を備えていることを特徴とする請求項２記載の脳機能維持改善装置。
【請求項４】
前記反応時間計測部で計測された反応時間に応じて脳機能レベル情報を生成する脳機能レベル算出部と、
前記脳機能レベル情報をユーザに報知する結果報知部と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項２または３記載の脳機能維持改善装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記課題報知部を通じてユーザに複数の同じまたは異なる認知課題を報知し、
前記脳機能レベル算出部は、前記反応時間計測部で計測された各認知課題に対する反応時間に基づいて該反応時間に関する代表値を求め、該代表値を用いて前記脳機能レベル情報を生成することを特徴とする請求項４記載の脳機能維持改善装置。
【請求項６】
前記反応時間計測部で計測された反応時間と前記回答判断部で生成された回答情報とに応じて脳機能レベル情報を算出する脳機能レベル算出部と、
前記脳機能レベル情報をユーザに報知する結果報知部と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項３記載の脳機能維持改善装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記課題報知部を通じてユーザに複数の同じまたは異なる認知課題を報知し、
前記脳機能レベル算出部は、前記反応時間計測部で計測された各認知課題に対する反応時間に基づいて該反応時間に関する代表値を算出するとともに、前記回答判断部で生成された各認知課題に対する回答情報に基づいて該回答情報に関する代表値を算出し、前記反応時間の代表値と前記回答情報の代表値とを用いて前記脳機能レベル情報を生成することを特徴とする請求項６記載の脳機能維持改善装置。
【請求項８】
前記脳機能維持改善装置はさらに、前記脳機能レベル情報を蓄積する記憶部を備えており、
前記結果報知部は、前記記憶部内に蓄積された過去の脳機能レベル情報を読み出して現在の脳機能レベル情報とともにユーザに報知することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載に脳機能維持改善装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記反応時間計測部で計測された反応時間が短すぎる場合と長すぎる場合とにおいて、その反応時間データを削除することを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の脳機能維持改善装置。
【請求項１０】
ユーザが認知課題を終了するのにかかった達成時間を計測する課題達成時間計測部と、
前記達成時間に応じて脳機能レベル情報を生成する脳機能レベル算出部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項２または３記載の脳機能維持改善装置。
【請求項１１】
前記データ格納部には、難易度または内容の異なる複数の認知課題が格納されており、
前記脳機能維持改善装置はさらに、前記データ格納部内に格納された複数の認知課題の中からユーザに提示する少なくとも１つの認知課題を選択する課題選択部を備えることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載の脳機能維持改善装置。
【請求項１２】
前記入力部が、ユーザの下肢の動作を検出する下肢動作検出部を含むことを特徴とする請求項２〜１１のいずれか１項に記載の脳機能維持改善装置。
【請求項１３】
前記入力部が、ユーザの上肢の動作を検出する上肢動作検出部を含むことを特徴とする請求項２〜１２のいずれか１項に記載の脳機能維持改善装置。
【請求項１４】
前記上肢動作検出部が、ユーザの指の動作を検出するセンサを含むことを特徴とする請求項１３記載の脳機能維持改善装置。
【請求項１５】
前記入力部が、ユーザの動作を非接触で検出する非接触動作検出部を含むことを特徴とする請求項２〜１４のいずれか１項に記載の脳機能維持改善装置。
【請求項１６】
前記課題報知部が、聴覚刺激装置を含むことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の脳機能維持改善装置。
【請求項１７】
前記課題報知部が、視覚刺激装置を含むことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の脳機能維持改善装置。
【請求項１８】
前記課題報知部が、感覚刺激装置を含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の脳機能維持改善装置。
【請求項１９】
前記感覚刺激装置が、温冷刺激装置を含むことを特徴とする請求項１８記載の脳機能維持改善装置。
【請求項２０】
前記課題報知部が、嗅覚刺激装置を含むことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の脳機能維持改善装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認知課題をユーザに与えることで脳機能の維持改善を図る脳機能維持改善装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高齢者で衰えやすい脳の前頭野機能(注意・判断）を検査するために認知課題の利用が近年富みに注目されている。「脳トレーニング」とも称される認知課題の種類としては、遅延課題、闘争課題、Ｇｏ／ＮｏＧｏテスト、ストループテスト、Ｎ−ｂａｃｋテスト、トレイルメイキングテストなどが知られている。このような認知課題を繰り返し実行することにより、脳機能の低下を抑えたり、脳機能の維持改善を図ることができる。【０００３】
上記認知課題のうち、特に代表的なものは７０年以上の歴史を持つストループ（葛藤制御）テストである。このストループテストは、日常よく使う「言語情報（色文字）」とともに「非言語情報（インクの色）」を同時に呈示し、非言語情報に注目させて答えさせると、「非言語情報」のみ（カラーパッチのみ）を呈示した場合に比べて反応時間が遅くなる現象（ストループ効果）を利用する。例えば『緑色』のインクで書かれた「あか」という色文字を呈示し、被験者にインクの色すなわち「みどり」を答えさせる。この課題提示から答えるまでの時間（反応時間）を測ると、緑色のカラーパッチのみを呈示して「みどり」を応えさせる際の課題提示から応えるまでの時間が遅くなる。comalliら（1962）によると、ストループテストにおける反応時間は１０代後半から〜４０代前半に比べ６５歳以上ではより遅くなる傾向があることが確認されている。このため上記ストループテストによって脳機能レベルを判定することができる。【０００４】
なお、他の認知課題のうちの遅延課題は、正解の位置を見せた後、一定の遅延時間の後に正解の位置を当てさせる課題であり、子供では０歳から２歳の間に成績があがる。
また闘争課題は、視覚に入る動作と異なる動作を行わせるもので、例えば、ビデオの中で１回手で机を叩く動作がなされる時に、２回叩く動作を行わせる。あるいは、ビデオの中で２回叩く動作がなされる時に１回叩く動作を行わせるものである。【０００５】
Ｇｏ／ＮｏＧｏテストは、例えばランプが赤く点灯した時だけ、ボタンを押し（もしくは押し続けさせ）、ランプが点灯していない時間や他の色が点灯した時は押さないというものであり、Ｎ−ｂａｃｋテストは、例えばモニターに１から４までの数字を１．８秒間隔で提示し、数字があらわれた時にｎ個前の数字を応えさせるものであり、トレイルメイキングテストは、例えば１から２５まで書かれた数字を順番にできるだけ早く線で結ばせたりするテストである。【０００６】
このほか、ウォーキングなどの運動が高齢者層において認知機能など脳機能の維持改善に効果があるとされている。また、運動によって脳の活性化効果、とりわけ高齢者における認知機能の維持改善効果があることも実証されている（非特許文献１参照）。【０００７】
一方、特許文献１などに示された揺動型運動装置は、体幹や大腿部に筋力アップ効果があることが知られている。またこのような揺動型運動装置を用いた運動は、自律神経活動を改善して基礎代謝を向上することや、２〜３Ｍｅｔｓの酸素消費量による軽い有酸素運動であることが知られている（非特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平２００１−２８６５７８号公報
【非特許文献１】Colcombe S, Kramar AF, “Fitness effects on the cognitive function of older adults: a meta-analytic study”, Psychological science, Vol.14 No.2 p125-130 (2003)
【非特許文献２】三原いずみ、白澤直人、道盛章弘、森谷敏夫、「他動訓練機『ジョーバダイエットエクサ』の運動効果」、第１９回生体生理工学シンポジウム論文集、p.299-302（2004）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、脳機能の維持改善をより効果的に行うことができる脳機能維持改善装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの態様の脳機能維持改善装置は、ユーザに他動的揺動刺激を与える揺動型運動装置と、少なくとも１つの認知課題を格納したデータ格納部と、ユーザに対して認知課題を伝えるための課題報知部と、前記データ格納部から認知課題を読み出し、ユーザに前記他動的揺動刺激を与える間に前記課題報知部を通じてユーザに前記認知課題を伝える制御部とを備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、脳機能維持改善装置は、身体の場所移動を伴わずに一箇所で運動できる揺動型運動装置を用いた揺動運動中に、認知課題を与える。従って、他動的揺動刺激によってユーザの身体に運動効果をもたらす間に、認知課題を行わせることができる。よって、反射神経や脳のトレーニングを効果的に行うことができる上に、運動しながら認知課題を行うため運動の継続性も高めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施の形態の脳機能維持改善装置の概略的な機能ブロック図である。
【図２】図１の脳機能維持改善装置の概略的な動作フローチャートである。
【図３】図１の脳機能維持改善装置に備えられる一例の揺動型運動装置の外観を示す斜視図である。
【図４】揺動運動の有無による反応時間の差を示すグラフである。
【図５】揺動運動中の筋活動状態を示す波形図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、揺動型運動装置に配置される下肢動作検出手段（入力部）の実施例を示す概略的な構成図である。
【図７】他の揺動型運動装置に配置される他の下肢動作検出手段（入力部）の実施例を示す概略的な構成図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、揺動型運動装置に配置される上肢動作検出手段（入力部）の実施例を示す概略的な構成図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、他の上肢動作検出手段（入力部）の実施例を示す概略的な構成図である。
【図１０】非接触動作検出手段（入力部）の実施例を示す概略的な構成図である。
【図１１】揺動型運動装置に配置される視覚刺激手段（課題報知部、結果報知部）の実施例を示す概略的な構成図である。
【図１２】反応時間／回答情報の代表値を利用した脳機能レベル算出処理の概略的なフローチャートである。
【図１３】図１２の変形例を示すフローチャートである。
【図１４】課題達成時間を用いた脳機能レベル算出処理の概略的なフローチャートである。
【図１５】課題選択部を利用した脳機能レベル算出処理の概略的なフローチャートである。
【符号の説明】
【００１２】
１：本体、２：シート（可動部）、３：駆動部、１０：脳機能維持改善装置、１２：揺動型運動装置、１４：データ格納部、１６：課題報知部、１８：制御部、２０：入力部、２２：反応時間計測部、２４：回答判断部、２６：脳機能レベル算出部、２８：課題達成時間計測部、３０：結果報知部、３２：記憶部、３４：課題選択部。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、一実施形態の脳機能維持改善装置１０を添付図面に基いて説明する。本発明者らは、揺動型運動装置を用いて身体に揺動刺激を加えると認知判断が速くなる効果を見いだした。【００１４】
図１は、脳機能維持改善装置１０の概略的なブロック図である。装置１０は、ユーザに他動的揺動刺激を与える揺動型運動装置１２（例えば後述する図３の装置）と、認知課題を格納したデータ格納部１４と、ユーザに対して認知課題を伝えるための課題報知部１６と、データ格納部１４から認知課題を読み出し、揺動型運動装置１２によりユーザに他動的揺動刺激を与える間に、課題報知部１６を通じてユーザに認知課題を伝える制御部１８とを備える。この装置１０によれば、揺動型運動装置１２によるユーザの揺動運動中に、制御部１８はデータ格納部１４から課題報知部１６を通じて認知課題をユーザに伝える。すなわち、装置１０は、ユーザの身体に揺動刺激（運動効果）をもたらす間に認知課題をユーザに行わせる。揺動型運動装置１２は、図３の装置に限定されず、例えば特許文献１に示された構造や、その他の構造を採用することもできる。【００１５】
好適には脳機能維持改善装置１０は、ユーザに伝えた認知課題に対するユーザの回答を受ける入力部２０を備え、制御部１８は、入力部２０を通じてユーザの回答を受け取る。この入力部２０としては、例えば、ユーザが操作できるスイッチ、ユーザの音声を認識する音声認識手段、映像として捉えたユーザの動作を認識する画像認識手段、ユーザが手に持つ回答器の動かし方を回答器内に配した加速度センサで検出する動き認識手段等を用いることができるが、これらに限定されない。なお、入力部２０の実施例については、後で詳しく述べる。【００１６】
制御部１８は、入力部２０に接続された反応時間計測部２２を含み、該計測部２２は、課題報知部１６により認知課題がユーザに伝えられてから入力部２０に回答が入力されるまでの反応時間を、例えば内部に設けられたタイマ（図示略）を用いて計測する。【００１７】
制御部１８はさらに、入力部２０を通じてユーザの回答を受け取る回答判断部２４を含む。データ格納部１４には、ユーザに与えられる認知課題（課題データ）だけでなく、その認知課題に対する正答（正答データ）も格納されている。回答判断部２４は、入力部２０に入力されたユーザの回答を、データ格納部１４内の対応する正答と照合することによりユーザの回答の正／誤を判断し、その判断結果を示す回答情報を生成する。例えば回答判断部２４は、認知課題に対する誤答の回数をカウンタ（図示略）によりカウントして、そのカウント数を回答情報として生成する。【００１８】
この場合、好適には回答判断部２４は、反応時間計測部２２により計測された反応時間（課題提示から回答入力までの時間）に基づいて、回答情報及び反応時間データの妥当性を判断するのがよい。例えば、ユーザに課題が与えられてから最大判定時間が経過しても回答が入力されない場合は、その課題がユーザによって認識されなかった（例えば、報知された課題を聞きのがした）可能性が高い。従って、最大判定時間を超えても回答入力がない場合には、回答判断部２４は、タイムアウト処理を行い、その課題に対する回答情報及び反応時間データを破棄する。なお、このときユーザには、タイムアウトの通知を行うことが望ましい。一方、ユーザに課題が与えられてから最小判定時間（例えば、２００ｍｓｅｃ未満）が経過する前に回答が入力された場合は、人間の反応速度の限界から、課題が与えられる前に（例えば、報知された課題を聞かずに）ユーザが応答した疑問が強い。従って、最小判定時間前に回答入力があった場合には、回答判断部２４はその回答入力が不正または誤操作であると判断して、同様に、その課題に対する反応時間データ及び回答情報を破棄する。なお、このときにもユーザには、タイムアウト処理（入力が適正に行われなかった旨の通知）を行うことが望ましい。このように、最大判定時間または最小判定時間に基づいてデータ（回答及び反応時間）の妥当性を判断することにより、次の課題の報知の遅れを回避するとともに、より正確なデータをそれ以降の処理に採用することができる。【００１９】
制御部１８はさらに、脳機能レベル算出部２６を含む。算出部２６は、反応時間計測部２２により計測された反応時間と、回答判断部２４により生成された回答情報とのうちの少なくとも１つに基づいて、ユーザの脳機能レベルを評価する。この脳機能レベルは、脳機能の加齢による機能低下を示す指標となるものである。なお算出部２６は、１回の課題に対する回答に要した反応時間のみを用いて脳機能レベルを評価してもよいが、好適には、反応時間と回答情報とを組み合わせて評価することで、より精密な脳機能レベル情報を生成することができる。【００２０】
また、脳機能レベルは、１つの課題の終了後に生成されてもよいが、好適には、複数回の課題の終了後に生成されるとなおよい。課題を複数回繰り返した後に脳機能レベル情報を生成することにより、脳機能レベルを統計的に評価することができる。また、同じ課題を繰り返し（または異なる課題を周期的に）与える場合、報知する時間間隔（すなわち、課題を与える間隔）を短くすると難易度が上がるため、一般には誤答が増える。このため、ユーザのレベルに応じて効果的に脳トレーニングを行うことができる。この場合、算出部２６は、例えば下記の表１に示すテーブルを参照することにより、脳機能レベルを容易に導出することができる。なお、下記のテーブルは、複数回の課題の繰り返し後に、反応時間と回答情報との組み合わせ結果に基づいて脳機能レベルを導出するものである。表１において、反応時間が短く且つ誤答数が少ないほど高い脳機能レベルを示している。このように、反応時間のみならず誤答数（回答情報）も考慮することにより、より精密な結果を得ることができる。【００２１】
【表１】
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さらに、脳機能レベル情報を複数回の課題の終了後に生成する場合、好適には、算出部２６は、それらの課題に対する反応時間／回答情報の代表値（例えば、平均値、中央値、最大値、最小値、偏差）を求め、その代表値に対応する脳機能レベルを、例えばテーブルから導出するのがよい。このような代表値を利用することで、その代表値の種類に応じて、目的の脳機能により合致した脳機能レベルを表現することができる。このような代表値を利用した脳機能レベル算出方法については、後で詳しく述べる。【００２２】
また、データ格納部１４には、好適には、難易度または内容の異なる複数の認知課題を格納するのがよい。この場合、算出部２６は、ユーザに提示する認知課題の種類、または複数の異なる認知課題の回答情報／反応時間の組み合わせに基づいて、ユーザのレベルに応じた脳機能レベル情報を生成することができる。【００２３】
図１に示すように、制御部１８内にはさらに、ユーザが１つ又は複数の認知課題を完了させるのにかかった課題達成時間を、図示しない内部のタイマを用いて（反応時間計測部２２のタイマを利用してもよい）計測する課題達成計測部２８が設けられている。脳機能レベル算出部２６は、上記のような反応時間や回答情報ではなく、この計測部２８により計測された課題達成時間を用いて脳機能レベル情報を生成してもよい。この課題達成時間を用いた脳機能レベル算出方法については、後で詳しく述べる。もちろん、算出部２６は、課題達成時間と回答情報／反応時間とを組み合わせて脳機能レベル情報を生成してもよい。【００２４】
脳機能レベル算出部２６には、該算出部２６により導出された脳機能レベルを報知する結果報知部３０と、各ユーザの脳機能レベル情報を蓄積する記憶部３２とが接続されている。課題終了後、算出部２６は、今回の脳機能レベル情報のみを結果報知部３０を通じて提示してもよいが、記憶部３２に蓄積されたそのユーザの前回（あるいは過去）の脳機能レベル情報を併せて提示することがより好ましい。こうすることで、ユーザは、前回の脳機能レベル情報から、自身の脳機能レベルの向上／低下を明確に知ることができる。なお、記憶部３２には、脳機能レベル情報だけでなく、その作成に用いる回答情報、反応時間、および／または課題達成時間を記憶するのがよい。この場合、結果報知部３０からは、脳機能レベル情報だけでなく、回答情報、反応時間、および／または課題達成時間を報知することができる。これらの結果を結果報知部３０を通じてユーザに知らせるタイミングは、各課題に対する回答の入力後でもよいし、あるいは、複数の課題の終了後でもよい。【００２５】
課題報知部１６及び結果報知部３０としては、音を発するスピーカー（聴覚刺激手段）でもよいし、あるいはディスプレイ（例えば図１に示すように、制御部１８に接続された操作パネル３６）を用いた表示装置（視覚刺激手段）でもよい。または、このような聴覚刺激や視覚刺激に代えて、あるいはそれらに加えて、例えば振動を利用した感覚刺激手段および／または香りを利用した嗅覚刺激手段を備えてもよい。すなわちユーザに認知課題および評価結果（脳機能レベル）を明確に伝えることができるものであれば、各報知部１６，３０に用いる刺激手段（刺激装置）の種類は問わない。報知部１６，３０の実施例については、後で詳しく述べる。なお、課題報知部１６が結果報知部３０を兼用し、データ格納部１４が記憶部３２を兼用してもよい。【００２６】
難易度または内容の異なる複数の認知課題がデータ格納部１４に格納されている場合、好適には、制御部１８はさらに、それらの課題の中からユーザに提示する少なくとも１つを選択する課題選択部３４を含むのがよい。この課題選択部３４は、例えば操作パネル３６を通じてユーザから与えられた指示に基づいて少なくとも１つの課題を選択する。制御部１８は、その選択された課題をデータ格納部１４から取り込んで課題報知部１６を通じてユーザに提示する。なお、操作パネル３６を通じたユーザの指示ではなく、記憶部３２に蓄積された前回または過去の脳機能レベル情報に基づいて、課題選択部３４がユーザのレベルに応じて今回の課題を自動的に選択してもよい。もちろん、複数の課題の少なくとも１つがランダムに選択されてもよい。課題選択部３４の動作については、後で詳しく述べる。【００２７】
好適には、制御部１８にはさらに、揺動型運動装置１２の揺動動作（具体的には、図３に示す後述するシート２の動作）を検出する揺動センサ３８が接続されるのがよい。この場合、制御部１８は、揺動センサ３８の検出信号に基づいて、シート２の揺動動作に認知課題報知のタイミングを一致させたり、逆に不一致にさせることができる。なお、こうした揺動センサ３８以外にも、揺動動作の速度を検出する速度センサを制御部１８に接続してもよい。装置１２の動作を検出するこれらのセンサを利用して、揺動動作のタイミング、速度、および／またはパターンに、ユーザに提示する認知課題を組み合わせることで、課題の難易度や神経への刺激を多彩にすることができる。例えば制御部１８は、認知課題に対する回答に応じて装置１２の他動運動を変化させたり、報知と揺動リズムとを連動させることで、認知課題の難易度を変えることができる。【００２８】
なお、図１では脳機能維持改善装置１０の構成をそれぞれ機能別に示したが、制御部１８およびそれに接続された複数の機能部（データ格納部１４、課題報知部１６、入力部１８、結果報知部３０、記憶部３２、操作パネル３６、揺動センサ３８）は揺動型運動装置１２に一体的に設けられる。もちろん、制御部１８および複数の機能部を含む別体のコントローラを設けてもよい。【００２９】
図３は、一例としての揺動型運動装置１２の概略構成を示す。揺動型運動装置１２は、ユーザに身体の場所移動を伴わせることなく、一箇所で、ユーザに他動的揺動刺激を与えてバランス訓練となる運動を行わせるものである。装置１２は、本体１と、本体１上部に取り付けられた、可動部としての、ユーザが座るシート２とを備えている。シート２は、馬の背や鞍を模した形状で、その上面が座面として形成されている。本体１の内部には、シート２を駆動する駆動部３が収納されている。この駆動部３は、シート２を、前後左右に、例えば、装置１２の上方から見てシート２が「８の字」を描く揺動動作を行うように駆動する。駆動部３は、シート２に連結されたモータ４０（図１）を含み、上記特許文献１に記載されたものと同様に、モータ４０の回転に基づき、それぞれ図示しない偏心機構及びリンク機構を用いてシート２を揺動動作させる。モータ４０は、制御部１８によってモータ駆動回路４２（図１）を介して駆動される。【００３０】
シート２の前端部両側には、シート２の左右方向に沿った中心軸周りに回動自在に連結された手綱６（持ち手）が配置されている。この手綱６は、図３に示すように例えば半円弧状に形成されている。さらに、シート２の前端部上面には、操作パネル３６が設けられている。前述したように、操作パネル３６は、制御部１８に電気的に接続されている（図１参照）。また、シート２の前寄り両側には、ユーザが足を掛けることができる一対の鐙７，７が吊り下げられている。【００３１】
上述した揺動型運動装置１２の構成は、本発明を限定するものでなく、他の構成および駆動方式を採用することもできる。例えば揺動型運動装置１２は、シート２の揺動動作に加えて、シート２の上下動作を伴うものであってもよい。「他動的揺動刺激を与える揺動型運動装置」とは、シート２等のような可動部の前後動作、左右動作、上下動作、および／またはそれらの組み合わせの動作を制御する装置を意図している。【００３２】
次に、図１及び図２を参照して、脳機能維持改善装置１０の概略的な動作を説明する。
ステップ１００で、制御部１８は認知課題をデータ格納部１４から取り込む。ステップ１０２で、制御部１８は、ユーザが揺動運動中か否か、すなわち、シート２の揺動動作が行われているかどうかを検出する。例えば制御部１８は、開始ボタン等の操作、あるいは揺動センサ３８の出力によって揺動動作を検出する。揺動動作を検出する場合、ステップ１０４で、制御部１８は課題報知部１６を通じて認知課題をユーザに報知する。【００３３】
ステップ１０６で、制御部１８は反応時間計測部２２のタイマを開始させて、報知した課題に対する回答の入力をユーザから待つ。ステップ１０８で、ユーザの回答が入力部２０に入力されると、ステップ１１０で、制御部１８は反応時間計測部２２のタイマを停止する。反応時間計測部２２は、このタイマの計測値、すなわち課題提示から回答入力までの時間（反応時間）を、回答判断部２４に供給する。【００３４】
ステップ１１２で、制御部１８、好適には回答判断部２４は、ユーザの反応時間が最小判定時間（例えば、２００ｍｓｅｃ）未満か否かを判定する。反応時間が２００ｍｓｅｃ以上の場合、次いでステップ１１４で、回答判断部２４は、反応時間が最大判定時間以下か否かを判定する。【００３５】
なお、反応時間が最小判定時間未満である場合（ステップ１１２でＹＥＳ）、あるいは最大判定時間を超える場合（ステップ１１４でＹＥＳ）、ステップ１１６で回答判断部２４はタイムアウト処理を行ってユーザに（例えば課題報知部１６を通じて）タイムアウトを報知する。反応時間が適正な時間範囲にある場合、制御部１８、好適には回答判断部２４は、ステップ１１８で、その反応時間データを記憶部３２に書き込む。【００３６】
ステップ１２０で、制御部１８、具体的に回答判断部２４は、ユーザの回答が誤りであるか否かを判定する。ユーザの回答が誤りである場合、ステップ１２２で、回答判断部２４はその回答を誤答としてカウントアップし、その誤答数を回答情報として記憶部３２に書き込む（あるいは、記憶部３２に記憶されている回答情報を更新する）。【００３７】
ステップ１２４で、制御部１８は、全ての認知課題が終了したか否かを判定する。まだ報知されていない課題が存在する場合、処理はステップ１００に戻り、上述したステップ１００〜１２２が繰り返される。【００３８】
全ての認知課題が終了している場合、制御部１８、具体的に脳機能レベル算出部２６はステップ１２６で、反応時間データおよび／または回答情報を記憶部３２から読み出して脳機能レベル情報を生成する。【００３９】
図４は、揺動運動を行わずに単なる繰り返しのある認知課題を与えたときの反応時間Ａと、揺動運動を行いながら同じ認知課題を与えたときの反応時間Ｂとの差を示している。
一例としてここでの認知課題には、表２に示すように音声報知を利用している。ユーザは、男性の声で「みぎ」と指示されたら右（青）のボタンを押し、男性の声で「ひだり」と指示されても右（青）のボタンを押し、女性の声で「みぎ」と指示されたら左（赤）のボタンを押し、女性の声で「ひだり」と指示されたらやはり左（赤）のボタンを押すというものである。この課題を例えば約８０回繰り返し与えて脳トレーニングしたときの平均反応時間は、図４から明らかなように、他動的揺動刺激を与えながらの場合の方が明らかに短くなっている。【００４０】
【表２】
2009069756.tif 000004
なお、認知課題に対する反応時間は、課題の難易度にもよるが、他動的揺動刺激を与えながらの方が５０−１００ｍｓｅｃ程度速くなっている。揺動刺激によって脳が活性化され、脳や神経を使う作業に良い影響が現れるためと考えられる。従って、身体運動を行いながら反射神経や脳のトレーニングも効果的に行うことができる。【００４１】
また、揺動型運動装置１２を用いた他動型運動は、姿勢を一定に保つ運動課題であることから、認知課題を併用することに何ら困難はない点にも注目しなくてはならない。
なお、前述の表２に示すように、男性声の「みぎ」、男性声の「ひだり」、女性声の「みぎ」、女性声の「ひだり」の４種類の報知音声を利用する場合、入力部２０は、例えば右（青）ボタンと左（赤）ボタンとからなる入力手段を含む。この場合、課題報知部１６は、男性の声のときはその内容に関係なく右（青）ボタンを押し、女性の声のときはその内容に関係なく左（赤）ボタンを押すようにユーザに指示する。青ボタンが右にあるので、男性の声で「右」は一致条件、「左」は不一致条件を示す。反対に、赤ボタンが左にあるので、女性の声で「右」は不一致条件、「左」は一致条件を示す。【００４２】
いずれにしても、一実施形態の脳機能維持改善装置１０によれば、揺動運動を行いながら反射神経や脳のトレーニングを行うことができる。
なお、音声を用いて認知課題を報知する場合、報知する音声（課題）の種類は４種類に限らず、音声の種類の数を増やすと難易度を変えることができる。また、課題の内容とそれに対する回答のルールも様々に作成できる。たとえば、表３のようにすれば、認知課題の難易度が表２のものよりも高くなる。【００４３】
【表３】
2009069756.tif 000005
また、表４のように、ある音声（課題）に対しては反応しないことを要求する、「反応抑制」課題を作成することもできる。【００４４】
【表４】
2009069756.tif 000006
また、表５は、ある音声（課題）が現れるまでボタンを押し続けることを要求する、「持続判断」課題の例である。【００４５】
【表５】
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上述した、表２〜表５に示す認知課題はいずれも、前頭葉の脳血流を変化させるなど脳活性を促す報知刺激である。【００４６】
このように、脳機能維持改善装置１０は、揺動動作を行うシート２上に乗ってユーザが揺動運動を行っている間に、認知課題をユーザに与える。揺動運動は筋神経に刺激を与えて筋活動を発生させると同時に脳へ周期的に刺激を与え、自然に姿勢制御を行わせて脳を活性化させる。図５は、揺動運動中に発生している身体各部の筋活動の例である。この揺動運動を行いながら、所定の認知課題をユーザに与えることで、反射神経や脳のトレーニングを効果的に行うことができる。【００４７】
また、繰り返しのある認知課題が揺動の刺激と直接連動して与えられるため、認知トレーニング中の単調さをなくすことができる。さらに、運動の継続性を向上することもできる。【００４８】
［入力部２０の実施例］
図６（ａ）〜（ｄ）は、ユーザの下肢の動作を検出する検出手段（入力部２０）の種々の実施例を示す。なお、図６では、揺動型運動装置１２（図３）の構造を簡略化して示している。ちなみに、本明細書において使用する「下肢」とは、ユーザの下半身の少なくとも一部分を意図するものであり、脚（足）、膝、足の指を含む。【００４９】
図６（ａ）は、シート２の右側面及び左側面の少なくとも一方（例えば、図３の点線６Ａで囲まれる部分）に配置された圧力センサ５２を示す。この圧力センサ５２は、シート２の両側面を挟み込むユーザの股（もも）から受ける圧力、すなわち荷重を検出する荷重センサ（ロードセルと呼ばれる）であって、その荷重検出値を制御部１８（反応時間計測部２２及び回答判断部２４）に供給する。制御部１８は、この荷重検出値が閾値を超えたとき、ユーザの回答が入力されたと判断する。【００５０】
図６（ｂ）は、シート２と鐙７との連結部（例えば、図３の点線６Ｂで囲まれる部分）に配置された角度センサ５４を示す。この角度センサ５４は、鐙７に足を載せた状態でのユーザの膝（ひざ）の動きを検出し、その角度検出値を制御部１８に供給する。制御部１８は、この角度検出値が閾値を超えたとき、ユーザの回答が入力されたと判断する。【００５１】
図６（ｃ）は、鐙７の踏み込み部分（例えば、図３の点線６Ｃで囲まれる部分）に配置された圧力センサ５６（例えばロードセル）を示す。この圧力センサ５６は、鐙７を踏み込む力（荷重）を検出し、その荷重検出値を制御部１８に供給する。制御部１８は、この荷重検出値が閾値を超えたとき、ユーザの回答が入力されたと判断する。【００５２】
図６（ｄ）は、鐙７の踏み込み部分に配置された接触センサ５８を示す。例えば、この接触センサ５８は、ユーザの足（例えば足の裏）との物理的接触を検出する接触スイッチによって構成され、接触を検出すると接触検出信号を制御部１８に供給する。制御部１８は、この接触検出信号によって、ユーザの回答が入力されたと判断する。なお接触センサ５８は、足の裏との接触に限らず、例えば足の甲や膝などの他の下肢部分との接触を検出する位置に配置されてもよい。【００５３】
図７は、他の揺動型運動装置１２Ａに配置された下肢動作検出手段６２を示す。なお、図７の装置１２Ａにおいて、図３の装置１２と同様な機能部には同一符号を付している。この装置１２Ａは、装置１２のような鐙７を有しておらず、本体１の下部には、ユーザが足を乗せることができるベース装置６０が取着されている。下肢動作検出手段６２は、このベース装置６０上に配置された例えば接触センサ（接触スイッチ）であって、ユーザの足の指または足の裏との物理的接触を検出する。なお、接触センサの代わりに圧力センサでもよい。図７では、ベース装置６０上の２箇所（斜線で示す領域）に接触センサ６２，６２を配置したが、１つまたは３つ以上の接触センサ（例えば４個または８個）を配置してもよい。制御部１８は、各接触センサ６２からの接触検出信号によって、ユーザの回答が入力されたと判断する。【００５４】
図６及び図７の下肢動作検出手段を用いれば、複雑な動作を意識して行うことが少ない下肢を、揺動運動中にユーザに意識して使わせることができる。従って、課題の難易度を高めたり調整することができる。このため、脳機能、特に下肢を使う動作における敏捷性やバランスの維持改善を効果的に行うことができる。【００５５】
図８（ａ）〜（ｄ）は、ユーザの上肢の動作を検出する検出手段（入力部２０）の種々の実施例を示す。なお、図８では、揺動型運動装置１２（図３）の構造を簡略化して示している。ちなみに、本明細書において使用する「上肢」とは、ユーザの上半身の少なくとも一部分を意図するものであり、腕、肘、手のひら、手の指を含む。【００５６】
図８（ａ）は、手綱６（持ち手）上に配置された操作スイッチ６４，６４を示す。この操作スイッチ６４，６４は、ユーザが押下操作するために用いられる。各操作スイッチ６４は、その押下操作に応答してスイッチ操作信号を制御部１８（反応時間計測部２２及び回答判断部２４）に供給する。制御部１８は、このスイッチ操作信号によって、ユーザの回答が入力されたと判断する。なお、手綱６上に、１つまたは３つ以上の操作スイッチを配置してもよい。【００５７】
図８（ｂ）は、シート２に対して上下動可能かつ回動可能に取り付けられた別の手綱６Ａ（持ち手）内に配置された引っ張り検出センサ６６を示す。この引っ張り検出センサ６６は、例えば加速度センサによって構成することができる。加速度センサ６６は、手綱６Ａがユーザによって上方に持ち上げられる（または下方に押し下げられる）ときの加速度を検出し、その加速度検出値を制御部１８に供給する。制御部１８は、この加速度検出値が閾値を超えたとき、ユーザの回答が入力されたと判断する。なお、この加速度センサ６６に代えて、あるいはそれに加えて、手綱６Ａの回動を検出する角度センサを配置してもよい。手綱６Ａの移動と回動とを組み合わせた構成では、手綱６Ａに関する複数の動作をユーザに要求できるため、難易度の高い認知課題を提示することが可能となる。【００５８】
図８（ｃ）は、本体１の下部ベース板１ａに固定され、紐７０の一端に接続されたセンサユニット６８を示す。このセンサユニット６８は、加速度センサを含む。紐７０の他端にはハンドル７２が取着されている。加速度センサ（６８）は、ユーザがハンドル７２を操作して紐７０を引っ張る力（加速度）を検出し、その加速度検出値を制御部１８に供給する。制御部１８は、この加速度検出値が閾値を超えたとき、ユーザの回答が入力されたと判断する。なお、図８（ｄ）に示すように、下部ベース板１ａではなく、本体１の後部に取り付けられた、所定の範囲で揺動する揺動機器７４内に加速度センサを配置してもよい。【００５９】
図８の上肢動作検出手段を用いれば、揺動運動中にユーザに上半身を意識して使わせることで、課題の難易度を高めたり調整することができる。このため、脳機能、特に上半身を使う動作における巧緻性の維持改善を効果的に行うことができる。【００６０】
図９（ａ）、（ｂ）は、手のひら又は指の動作を検出する他の上肢動作検出手段（入力部２０）の実施例を示す。
例えば図９（ａ）は、シート２上に配置された複数の操作スイッチ７６を示す。ここでは、シート２の前部に５つと後部に２つの計７つが配置されている。各スイッチ７６は、例えば上記接触センサ６２（図７）のような接触センサで構成される。制御部１８は、各スイッチ７６からの接触検出信号（すなわち、手のひらまたは指による押下操作）によって、ユーザの回答が入力されたと判断する。なお、スイッチ７６の数及び位置は、図９（ａ）に示すものに限定されない。【００６１】
図９（ｂ）は、揺動型運動装置１２の両側に位置する一対の手すり８２，８４上に配置された複数の操作スイッチ８６を示す。ここでは、右側の手すり８２に５つのスイッチ８６が配置され、同様に、左側の手すり８４にも５つのスイッチ８６が配置されている。すなわち、スイッチ８６は、指の数に対応して設けられている。手すり８２，８４は、右側及び左側の支持脚８８，９０にそれぞれ連結されている。各スイッチ８６は、例えば上記接触センサ６２（図７）のような接触センサで構成されており、制御部１８は各スイッチ８６からの接触検出信号によって、ユーザの回答が入力されたと判断する。図９（ｂ）の配置によれば、左右１０個のスイッチ８６をピアノの鍵盤とみなすことで、ピアノの練習に類似した課題をユーザに与えることができる。【００６２】
図９の上肢動作検出手段を用いれば、揺動運動中にユーザに指や手先を意識して使わせることで、課題の難易度を高めたり調整することができる。このため、脳機能、特に指を使う動作における巧緻性の維持改善を効果的に行うことができる。とり分け、例えば図９（ｂ）に示すような鍵盤型のスイッチ８６を指示に従って押す動作は、脳の活性に非常に効果的である。【００６３】
図１０は、ユーザの動作を非接触で検出する動作検出手段（入力部２０）の実施例を示す。この動作検出手段は、例えば、カメラ９２と、そのカメラ９２に通信線を介して接続された（無線接続でもよい）インターフェース９６とを含む。このインターフェース９６は、揺動型運動装置１２に内蔵された制御部１８（図１参照）と無線（有線でもよい）によって通信可能に接続されている。カメラ９２は、揺動運動中のユーザの動作を撮像し、その撮像データをインターフェース９６を通じて制御部１８に無線送信する。制御部１８は、この撮像データを解析することによって、ユーザの動作を、与えられた課題に対する「回答」として認識する。【００６４】
この場合、例えば認知課題は、インターフェース９６に接続されたディスプレイ９４を用いてユーザに与えてもよい。このディスプレイ９４及びカメラ９２を利用した認知課題の種類としては、以下のものが挙げられる。【００６５】
旗揚げ（選択判断課題）：ディスプレイ９４に表示された映像の指示に従って（または、スピーカを用いた音声を併用して）、ユーザは左右の手を正確に挙げたり降ろしたりする。カメラ９２は、このユーザの手の動き（旗を揚げたり降ろしたりするような動作）を捉え、その撮像データをインターフェース９６を通じて制御部１８に送る。この旗揚げ課題では、素早い判断と動作の正確性を訓練することができる。【００６６】
もぐらたたき（選択判断課題）：ユーザは、ディスプレイ９４の映像（またはスピーカの音声）で指示された場所に手や足を素早く移動させる。カメラ９２は、このユーザの手や足の動きを捉える。このもぐらたたきでは、素早い判断と動作の正確性を訓練することができる。【００６７】
後出しじゃんけん（記憶、判断課題）：ユーザは、ディスプレイ９４の映像（またはスピーカの音声）で指示されたじゃんけんに勝つポーズ（または負けるポーズ）を素早く思い出してその動作をする。カメラ９２は、このユーザの手の動きを捉える。この課題では、脳機能の一時記憶を鍛えることができる。【００６８】
ｎ−Ｂａｃｋ（記憶、判断課題）：ユーザは、ディスプレイ９４上に所定間隔（例えば１．８秒間隔）でランダムに表示された１〜４までの数字を記憶し、数字が現れたときにｎ個前の数字を思い出して答える。この場合、マイクを含む音声認識装置（非接触検出手段）により、ユーザの音声回答を解析する。なお、カメラ９２により、ユーザの手や足の動きを撮像し、その動作を解析してもよい。この課題でも、脳機能の一時記憶を鍛えることができる。【００６９】
このように非接触動作検出手段（カメラ９２等）を用いれば、様々な身体動作をユーザの反応として検出することができる。このため、脳トレーニングの多様さを増すことができる。【００７０】
なお、好適には、入力部２０は、上肢動作検出手段、下肢動作検出手段、および非接触動作検出手段のうちの少なくとも１つを含む。
［課題報知部１６（および結果報知部３０）の実施例］
視覚刺激手段：
図１１は、揺動型運動装置１２のシート２上に配置された視覚刺激手段の一例を示す。図１１に示すように、この視覚刺激手段は、シート２の前部に配置された複数（例えば５つ）のランプ１０２を含む。このような複数のランプ１０２を用いた視覚刺激は、ユーザに選択課題を報知する課題報知部１６の構成として、特に有用である。例えば制御部１８は、報知する選択課題の内容に応じて、点灯するランプ１０２の位置や点灯方法を変更する。これによって、選択課題（認知課題）を視覚的にユーザに報知することができる。なお、視覚刺激手段の他の構成として、図１０に示すようなディスプレイ９４でもよい。この場合、選択課題だけでなく、様々な認知課題を、映像で報知することができる。なお、ディスプレイ９４は結果報知部３０としても利用することができる。【００７１】
聴覚刺激手段：
この聴覚刺激手段の実施例は、音を発生するスピーカー（例えば操作パネル３６に設けることができる）である。なお、スピーカーによって生成される「音」には、人間の音声、機械的音声、効果音、ミュージック、ＢＧＭ、およびそれらの組み合わせが含まれる。聴覚刺激手段は、課題報知部１６、結果報知部３０のいずれにも使用することができる。【００７２】
感覚刺激手段：
「感覚刺激」とは、ユーザの身体に体性感覚的に与える刺激である。この「感覚刺激」には、振動刺激、温感刺激、冷感刺激が含まれる。例えば振動刺激の場合、図１０に丸印で示すように、揺動型運動装置１２に複数（例えば４つ）の振動子１０４〜１０７（振動刺激手段）を設けるのがよい。ここでは振動子１０４，１０５は、シート２の前部および後部にそれぞれ配置され、振動子１０６，１０７は、左右の鐙７，７にそれぞれ配置されている。このような振動子１０４〜１０７を用いた振動刺激は、ユーザに選択課題を報知する課題報知部１６の構成として、特に有用である。例えば制御部１８は、報知する選択課題の内容に応じて、振動位置や振動方法（強さ、間隔）を変更する。一方、温感刺激や冷感刺激の場合、例えばシート２の座部に熱発生装置や冷却装置等の温冷刺激手段（図示略）を配置するのがよい。このような温冷刺激手段を用いても、選択課題をユーザに報知することができる。【００７３】
嗅覚刺激手段：
この聴覚刺激手段の実施例は、香りを発生する香り発生装置（図示略）である。好適には、香り発生装置は、複数の種類の香りを発生することが好ましい。この実施例の場合、制御部１８は、香り発生装置を駆動することで、香りに応じた選択課題をユーザに提示する。【００７４】
なお、課題報知部１６（３０）は、視覚刺激手段、聴覚刺激手段、感覚刺激手段、および嗅覚刺激手段のうちの少なくとも１つを含む。運動中であってもユーザが上記のような刺激を受けることに何ら支障はないため、運動をしながら、脳の聴覚関連、視覚関連、体性感覚関連、嗅覚関連、温冷関連のそれぞれの領域を活性化させることができる。【００７５】
［反応時間／回答情報の代表値を利用した脳機能レベル算出方法］
図１２は、図１の脳機能維持改善装置１０（制御部１８）の他の制御動作を示すフローチャートである。【００７６】
図１２に示すように、ステップ２００において、制御部１８は、認知課題をデータ格納部１４から取り込む。
次いでステップ２０２で、制御部１８は、課題報知部１６を通じてユーザに認知課題を報知し、その課題の実行を促す。なお、説明を簡単にするために詳細に図示していないが、このステップ２０２の処理には、先に図２で説明したステップ１０２〜１２２の処理が含まれる。すなわち、課題は、ユーザの揺動運動中に与えられ、その後、反応時間データおよび回答情報（例えば誤答数）がユーザの回答入力に基づいて生成および記憶される。【００７７】
ステップ２０４で、制御部１８は、全ての認知課題が終了したか否かを判定する。まだ報知されていない認知課題が存在する場合、処理はステップ２００に戻る。なお、この図１２の処理では、同一のまたは異なる認知課題が繰り返し実行される。【００７８】
全ての認知課題が終了している場合（ステップ２０４でＹＥＳ）、制御部１８、具体的には算出部２６は、次いでステップ２０６で、反応時間データおよび／または回答情報を記憶部３２から読み出し、反応時間／回答情報に関連する少なくとも１つの代表値を算出する。例えば、反応時間に関して、算出部２６は、反応時間の平均値、中央値、最大値、最小値、偏差を求める。また、回答情報に関して、算出部２６は、平均正答率、課題毎の誤答数のばらつきなどを求める。算出部２６は、こうして得られた代表値を記憶部３２に記憶する（任意）。【００７９】
次いでステップ２０８で、算出部２６は、代表値に対応する脳機能レベルを導出する。この場合、種々の代表値に関連付けて予め脳機能レベルを記録したテーブルを用いると、脳機能レベルを容易に導出することができるので好適である。しかしながら、テーブルを用いずとも、種々の代表値を変数として定義した導出式を用いることにより脳機能レベルを導出してもよい。【００８０】
図１２の脳機能レベル評価方法は、次の利点を有する。
被験者の反応（反応時間や回答内容）には変動が含まれる。このため、脳機能レベルは、課題を複数回繰り返した後に評価することが好ましい。この場合、複数回計測した反応時間群や誤答数から導出される代表値に対応させた脳機能レベル情報を生成すれば、目的の脳機能により合致した脳機能レベルを表現することができる。例えば、判断の素早さを評価したい場合は、反応速度が重視される課題を複数回行い、反応時間群の最小値を代表値とするのが好ましい。これに対して、判断の正確性を評価したい場合は、正確な回答が求められる課題を複数回行い、反応時間のばらつきの小ささや正答率を代表値にするのが好ましい。従って、図１２の評価方法を用いると、代表値の種類に応じて、目的の脳機能レベルを評価することができる。【００８１】
なお、図１２の評価方法において、代表値を算出するタイミングを図１３のように変更してもよい。図１３は、図１２のステップ２０４に代えて、ユーザや制御部１８から中止命令の指示が入力されたか否かを判定する判定ステップ３０４を行うものである。その他のステップ３００，３０２，３０６，３０８は、図１２のステップ２００，２０２，２０６，２０８と同様である。この処理では、規定された最終課題の終了前であっても、例えばユーザからの中止命令が入力された時点での複数の計測値に基づいて代表値を算出することができる。【００８２】
［課題達成時間を用いた脳機能レベル算出方法］
図１４は、図１の脳機能維持改善装置１０（制御部１８）の他の制御動作を示すフローチャートである。【００８３】
ステップ４００において、課題達成時間計測部２８（図１）は、タイマ動作をスタートさせる。次いでステップ４０２で、制御部１８は、認知課題をデータ格納部１４から取り込む。【００８４】
次いでステップ４０４で、制御部１８は、課題報知部１６を通じてユーザに認知課題を報知し、その課題の実行を促す。なお、説明を簡単にするために詳細に図示していないが、このステップ４０４の処理には、先に図２で説明したステップ１０２〜１２２の処理が含まれる。すなわち、課題は、ユーザの揺動運動中に与えられ、その後、反応時間データおよび回答情報がユーザの回答入力に基づいて生成および記憶される。【００８５】
ステップ４０６で、課題達成時間計測部２８は、現在の課題終了時（具体的に、最後に回答が入力された時点）におけるタイマーの経過時間が、指定された全ての課題（一つまたは複数の課題）を達成するのに与えられた規定時間を超えていないか否かを判定する。なお、この規定時間は、課題の種類に応じてそれぞれ異なる時間が設定されることが好ましい。タイマーの経過時間が規定時間を超えている場合（ステップ４０６でＹＥＳ）は、計測部２８は、ステップ４１６でタイマーを停止し、次いでステップ４１８で結果報知部３０を通じてユーザに「課題未達成（すなわちタイムオーバー）」を報知する。このとき、計測部２８は、タイムオーバーとなったときの経過時間を算出部２６に供給する（または記憶部３２に記憶する）。その後、処理はステップ４１４に移行する。【００８６】
タイマーの経過時間が規定時間内である場合（ステップ４０６でＮＯ）、制御部１８はステップ４０８で、全ての課題が終了したか否かを判定する。まだ報知されていない課題が存在する場合、処理はステップ４０２に戻り、ステップ４０４，４０６が繰り返される。【００８７】
全ての課題が終了している場合（ステップ４０８でＹＥＳ）、計測部２８はステップ４１０でタイマーを停止し、次いでステップ４１２で課題達成時間を算出する（タイマーの経過時間を読み出す）。【００８８】
ステップ４１４で、制御部１８、具体的に算出部２６は、計測部２８により計測された課題達成時間に対応する脳機能レベルを（例えばテーブルまたは導出式から）導出する。
図１４の機能レベル評価方法によれば、ユーザには規定時間内での課題の達成が要求されるとともに、「課題未達成」の報知が、もしその場合には行われるため、よりユーザの実感を向上させることができるという利点がある。【００８９】
［課題選択部３４の動作］
図１５は、図１の脳機能維持改善装置１０（制御部１８）の他の制御動作を示すフローチャートである。【００９０】
ステップ５００で、課題選択部３４（図１）は、一つまたは複数の認知課題を選択するようにユーザに要求する。例えば課題選択部３４は、データ格納部１４内に格納されている認知課題のリスト（難易度や内容の異なる複数の認知課題）を操作パネル３６上に表示し、そのリストから一つまたは複数の認知課題を選択するようにユーザに促す。【００９１】
ステップ５０２で、課題選択部３４は、ユーザによって認知課題が選択されたか否かを判断する。認知課題が選択された場合（ステップ５００でＹＥＳ）、処理はステップ５０４に移行し、このステップで制御部１８は、選択された認知課題をデータ格納部１４から取り込んで課題報知部１６を通じて報知する。なお、図１５のステップ５０４，５０６，５０８，５１０，５１２の処理は、先に説明した図１２のステップ２００，２０２，２０４，２０６，２０８の処理と同じである。すなわち、図１５の例では、課題選択部３４はステップ５００で、ユーザに、複数の異なる課題を選択するか、もしくは、繰り返し実行すべき少なくとも一つの課題（同一または異なる課題）を選択するように要求する。そして、選択された全ての課題が終了した後（ステップ５０８でＹＥＳ）、脳機能レベル算出部２６はステップ５１０で、ユーザの回答結果（反応時間／回答情報）に基づいて代表値を算出し、次いでステップ５１２で、代表値に基づいて脳機能レベルを導出する。【００９２】
図１５の処理では、課題選択部３４は、難易度や内容の異なる複数の認知課題の中からユーザのレベルにより適合したものを、ユーザに選択させることができる。また、ユーザ自身が認知課題を選択できるため、ユーザの意図やモチベーションにより合致した脳機能維持改善訓練を行うことが可能となる。【００９３】
なお、ステップ５００，５０２で、課題選択部３４は、認知課題のカテゴリをユーザに選択させて、そのカテゴリに属する一つまたは複数の認知課題をランダムに抽出してもよい。この場合、ユーザは、不得手なカテゴリに属する認知課題を中心に訓練することができる。【００９４】
また、ステップ５００，５０２で、課題選択部３４は、記憶部３２に記憶されたユーザの過去の反応時間、回答情報、または脳機能レベルから、ユーザのレベルに合致した認知課題を自動で抽出してもよい。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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