(57)【要約】      （修正有）【課題】機能回復訓練などの運動学習の効果を促進させるために、客観性の高い指標に基づいて、個々人の最適な注意の向け方を判別できるシステムを提供する。【解決手段】判別システムは、被験者の前頭前野に対応する部分の頭皮にプローブ８を設置し、且つ後頭頂葉に対応する部分の頭皮にプローブ９を設置している状態が示されている。プローブ８，９は、コード４を経て測定器に繋がっている。脳の活動度の測定は、血流量、血液酸素化度、電位、電流、温度、磁気などの計測によって行うことができる。前頭前野の活動度ＡEF，ＡIF、および後頭頂葉の活動度ＢEF，ＢIFを、例えば、ｆＮＩＲＳにて測定されるヘモグロビン濃度の増加量で代表させることができる。なお、前頭前野および後頭頂葉の両方の活動度を測定することによって、注意の制御に関わると言われている前頭−頭頂ネットワークの活動状態を把握することができる。【選択図】図１
2017118912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で、所定の運動課題を被験者に行わせ、その際における被験者の、前頭前野の活動度ＡEF、後頭頂葉の活動度ＢEFおよび運動パフォーマンスＣEFを測定し、
被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で、所定の運動課題を被験者に行わせ、その際における被験者の、前頭前野の活動度ＡIF、後頭頂葉の活動度ＢIFおよび運動パフォーマンスＣIFを測定し、
活動度ＡEFおよび活動度ＡIFに基いて前頭前野の活動選好ＡEF-IFを評価し、
活動度ＢEFおよび活動度ＢIFに基いて後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFを評価し、
運動パフォーマンスＣEFおよび運動パフォーマンスＣIFに基いて被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFを評価し、
前頭前野の活動選好ＡEF-IF、後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFおよび被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFに基いて被験者の運動学習選好を評価することを含む、
被験者の運動学習に最適な注意の向け方を判別する方法。
【請求項２】
画像表示部に表示された円軌道上を移動するターゲットの位置に、画像表示部に表示されるカーソルの位置を一致させるように、ポインティングデバイスを被験者に操作させながら、カーソル周囲に提示される視覚刺激の回数を数えさせ、その際における被験者の、前頭前野の活動度ＡEF、後頭頂葉の活動度ＢEFおよびターゲットに対するカーソルの運動パフォーマンスＣEFを測定し、
画像表示部に表示された円軌道上を移動するターゲットの位置に、画像表示部に表示されるカーソルの位置を一致させるように、ポインティングデバイスを被験者に操作させながら、ポインティングデバイスから手に感じた刺激の回数を被験者に数えさせ、その際における被験者の、前頭前野の活動度ＡIF、後頭頂葉の活動度ＢIFおよびターゲットに対するカーソルの運動パフォーマンスＣIFを測定し、
活動度ＡEFおよび活動度ＡIFに基いて前頭前野の活動選好ＡEF-IFを評価し、
活動度ＢEFおよび活動度ＢIFに基いて後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFを評価し、
運動パフォーマンスＣEFおよび運動パフォーマンスＣIFに基いて被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFを評価し、
前頭前野の活動選好ＡEF-IF、後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFおよび被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFに基いて被験者の運動学習選好を評価することを含む、
被験者の運動学習に最適な注意の向け方を判別する方法。
【請求項３】
被験者の前頭前野の活動度を測定する装置、
被験者の後頭頂葉の活動度を測定する装置、
被験者に所定の運動課題を示す装置、
被験者が運動課題を行うための装置、
被験者の運動パフォーマンスを測定する装置、
被験者に身体外部に注意を向けさせるための装置、
被験者に身体内部に注意を向けさせるための装置、
被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で測定された前頭前野の活動度ＡEFと被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で測定された前頭前野の活動度ＡIFとに基いて前頭前野の活動選好ＡEF-IFを評価する機構、
被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で測定された後頭頂葉の活動度ＢEFと被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で測定された後頭頂葉の活動度ＢIFとに基いて後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFを評価する機構、
被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で測定された被験者の運動パフォーマンスＣEFと被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で測定された被験者の運動パフォーマンスＣIFとに基いて被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFを評価する機構、および
前頭前野の活動選好ＡEF-IF、後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFおよび被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFに基いて被験者の運動学習選好を評価する機構
を具備する
被験者の運動学習に最適な注意の向け方を判別するためのシステム。
【請求項４】
被験者の後頭頂葉の活動度を測定する装置、および被験者の前頭前野の活動度を測定する装置が、機能的近赤外分光装置である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
被験者に所定の運動課題を示す装置が、ターゲットおよびカーソルを表示するための画像表示部、画像表示部にターゲットの表示位置を指令するための制御部、および画像表示部に表示されたターゲットの時空間データを記憶するためのターゲット位置記憶部を含むものであり、
被験者が運動課題を行うための装置が、前記画像表示部にカーソルの表示位置を指令するためのポインティングデバイスであり、
被験者の運動パフォーマンスを測定する装置が、画像表示部に表示されたカーソルの時空間データを記憶するためのカーソル位置記憶部、およびターゲット位置記憶部に記憶されたターゲットの時空間データとカーソル位置記憶部に記憶されたカーソルの時空間データとを対比する演算部を含むものである、請求項３または４に記載のシステム。
【請求項６】
被験者に身体内部に注意を向けさせるための装置が、ポインティングデバイスに付けられた体性感覚刺激提示機構である、請求項３〜５のいずれかひとつに記載のシステム。
【請求項７】
被験者に身体内部に注意を向けさせるための装置が、ポインティングデバイスに付けられたバイブレータである、請求項３〜５のいずれかひとつに記載のシステム。
【請求項８】
被験者に身体外部に注意を向けさせるための装置が、被験者に所定の運動課題を示す装置に付けられた視覚感覚刺激提示機構である、請求項３〜７のいずれかひとつに記載のシステム。
【請求項９】
被験者に身体外部に注意を向けさせるための装置が、被験者に所定の運動課題を示す装置に表示されるカーソル周囲の、明度若しくは色を変える機構である、請求項３〜７のいずれかひとつに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動学習の効果促進に最適な注意の向け方を判別する方法に関する。より詳細に、本発明は、機能回復訓練などの運動学習の効果を促進させるために、客観性の高い指標に基づいて、個々人の最適な注意の向け方を判別する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
運動を行う際に能動的に向ける注意には、自分の身体運動そのもの（身体内部）に向ける注意と、環境や自分の身体と接する道具（身体外部）に向ける注意の２つがある。
運動学習者の能動的な注意をどちらに向けるかによる、学習効果の差異に関して種々な検討がなされている。
【０００３】
例えば、非特許文献１はバランステストにおいて身体外部に向ける注意を行った者の群は身体内部に向ける注意を行った者の群よりも有利な影響があったと報告している。
非特許文献２はスポーツ課題について身体外部に向ける注意を行った者の群は身体内部に向ける注意を行った者の群よりも運動習得に有利な影響があったと報告している。
一方、非特許文献３は立位バランス能力に関して身体内部に向ける注意を行った者の群は身体外部に向ける注意を行った者の群よりも若干有利な影響があるとの結果を得たが、両者に有意差があるとは言えないと報告している。
【０００４】
また、脳活動と能動的注意との関係についても検討されている。例えば、非特許文献４は、右利き健常成人において、右手運動時に身体内部へ能動的注意を向けると右半球前頭前野と右頭頂領域で酸素化ヘモグロビンの増加が認められ、左手運動時に身体外部へ能動的注意を向けると左半球前頭前野と左頭頂領域で酸素化ヘモグロビンの増加が認められたと述べている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】丸山ら「注意の向け方の違いによる運動学習への影響−短期効果に着目して−」第４９回日本理学療法学術大会（横浜）予稿集
【非特許文献２】筒井ら「運動学習におけるフィードバック頻度と注意の方向づけに関する経験差−サッカーのループパスによる的当て課題を用いて−」教科開発学論集第２号（２０１４年）１２９〜１３８頁
【非特許文献３】沼尾ら「注意の向け方による動的バランス能力獲得効率  エクスターナルフォーカスとインターナルフォーカスの有効性について」第３０回関東甲信越ブロック理学療法士学会予稿集２０１１年
【非特許文献４】大植ら「運動の認識における身体内部および外部への能動的注意が脳活動に及ぼす影響−機能的近赤外分光装置（fNIRS）による検討−」理学療法科学２５（１）：１０９−１１４，２０１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、機能回復訓練などの運動学習の効果を促進させるための最適な注意の向け方が個々人によって異なることを見出した。個々人の最適な注意の向け方を判別するための個人差の評価方法として、運動イメージ能力の数値化が用いられてきた。運動イメージ能力を数値化する手法として、個々人に所定の質問をしてその回答に基づいて算出する方法が知られている。しかし、この手法は主観が入り込みやすく、運動学習の効果促進に的確に寄与しないことがあった。
本発明の課題は、機能回復訓練などの運動学習の効果を促進させるために、客観性の高い指標に基づいて、個々人の最適な注意の向け方を判別する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、下記の形態を包含する本発明を完成するに至った。
【０００８】
〔１〕  被験者に身体外部に注意を向けるよう（external focus of attention）にした上で、所定の運動課題（movement task）を被験者に行わせ、その際における被験者の、前頭前野の活動度（prefrontal area activity）ＡEF、後頭頂葉の活動度（posterior parietal lobe activity）ＢEFおよび運動パフォーマンス（motor performance）ＣEFを測定し、  被験者に身体内部に注意を向けるよう（internal focus of attention）にした上で、所定の運動課題を被験者に行わせ、その際における被験者の、前頭前野の活動度ＡIF、後頭頂葉の活動度ＢIFおよび運動パフォーマンスＣIFを測定し、  活動度ＡEFおよび活動度ＡIFに基いて前頭前野の活動選好（prefrontal area activity preference）ＡEF-IFを評価し、  活動度ＢEFおよび活動度ＢIFに基いて後頭頂葉の活動選好（posterior parietal lobe activity preference）ＢEF-IFを評価し、  運動パフォーマンスＣEFおよび運動パフォーマンスＣIFに基いて被験者の運動パフォーマンス選好（motor performance preference）ＣEF-IFを評価し、  前頭前野の活動選好ＡEF-IF、後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFおよび被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFに基いて被験者の運動学習選好（motor learning preference）を評価することを含む、被験者の運動学習に最適な注意の向け方を判別する方法。
【０００９】
〔２〕  画像表示部に表示された円軌道上を移動するターゲットの位置に、画像表示部に表示されるカーソルの位置を一致させるように、ポインティングデバイスを被験者に操作させながら、カーソル周囲に提示される視覚刺激の回数を数えさせ、その際における被験者の、前頭前野の活動度ＡEF、後頭頂葉の活動度ＢEFおよびターゲットに対するカーソルの運動パフォーマンスＣEFを測定し、  画像表示部に表示された円軌道上を移動するターゲットの位置に、画像表示部に表示されるカーソルの位置を一致させるように、ポインティングデバイスを被験者に操作させながら、ポインティングデバイスから手に感じた刺激の回数を被験者に数えさせ、その際における被験者の、前頭前野の活動度ＡIF、後頭頂葉の活動度ＢIFおよびターゲットに対するカーソルの運動パフォーマンスＣIFを測定し、  活動度ＡEFおよび活動度ＡIFに基いて前頭前野の活動選好ＡEF-IFを評価し、  活動度ＢEFおよび活動度ＢIFに基いて後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFを評価し、  運動パフォーマンスＣEFおよび運動パフォーマンスＣIFに基いて被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFを評価し、  前頭前野の活動選好ＡEF-IF、後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFおよび被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFに基いて被験者の運動学習選好を評価することを含む、被験者の運動学習に最適な注意の向け方を判別する方法。
【００１０】
〔３〕  被験者の前頭前野の活動度を測定する装置、  被験者の後頭頂葉の活動度を測定する装置、  被験者に所定の運動課題を示す装置、  被験者が運動課題を行うための装置、  被験者の運動パフォーマンスを測定する装置、  被験者に身体外部に注意を向けさせるための装置、  被験者に身体内部に注意を向けさせるための装置、  被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で測定された前頭前野の活動度ＡEFと被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で測定された前頭前野の活動度ＡIFとに基いて前頭前野の活動選好ＡEF-IFを評価する機構（feature）、  被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で測定された後頭頂葉の活動度ＢEFと被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で測定された後頭頂葉の活動度ＢIFとに基いて後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFを評価する機構、  被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で測定された被験者の運動パフォーマンスＣEFと被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で測定された被験者の運動パフォーマンスＣIFとに基いて被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFを評価する機構、および  前頭前野の活動選好ＡEF-IF、後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFおよび被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFに基いて被験者の運動学習選好を評価する機構を具備する被験者の運動学習に最適な注意の向け方を判別するためのシステム。
【００１１】
〔４〕  被験者の後頭頂葉の活動度を測定する装置、および被験者の前頭前野の活動度を測定する装置が、機能的近赤外分光装置である、〔３〕に記載のシステム。
〔５〕  被験者に所定の運動課題を示す装置が、ターゲットおよびカーソルを表示するための画像表示部、画像表示部にターゲットの表示位置を指令するための制御部、および画像表示部に表示されたターゲットの時空間データを記憶するためのターゲット位置記憶部を含むものであり、  被験者が運動課題を行うための装置が、前記画像表示部にカーソルの表示位置を指令するためのポインティングデバイスであり、  被験者の運動パフォーマンスを測定する装置が、画像表示部に表示されたカーソルの時空間データを記憶するためのカーソル位置記憶部、およびターゲット位置記憶部に記憶されたターゲットの時空間データとカーソル位置記憶部に記憶されたカーソルの時空間データとを対比する演算部を含むものである、〔３〕または〔４〕に記載のシステム。
【００１２】
〔６〕  被験者に身体内部に注意を向けさせるための装置が、ポインティングデバイスに付けられた体性感覚刺激提示機構である、〔３〕〜〔５〕のいずれかひとつに記載のシステム。
〔７〕  被験者に身体内部に注意を向けさせるための装置が、ポインティングデバイスに付けられたバイブレータである、〔３〕〜〔５〕のいずれかひとつに記載のシステム。
〔８〕  被験者に身体外部に注意を向けさせるための装置が、被験者に所定の運動課題を示す装置に付けられた視覚感覚刺激提示機構である、〔３〕〜〔７〕のいずれかひとつに記載のシステム。
〔９〕  被験者に身体外部に注意を向けさせるための装置が、被験者に所定の運動課題を示す装置に表示されるカーソル周囲の、明度若しくは色を変える機構である、〔３〕〜〔７〕のいずれかひとつに記載のシステム。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の方法およびシステムによると、個々人の運動学習に最適な注意の向け方を高い客観性をもって判別することができる。本発明の方法およびシステムによって判別された注意の向け方を機能回復訓練などの運動学習において実施することによって、運動学習の効果を促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の判別システムの一例を示す図である。
【図２】前頭-頭頂ネットワークを示す図である。
【図３】運動課題のルーチンの一例を示す図である。
【図４】ＩＦモードおよびＥＦモードにおける課題に対するエラー状態の一例を示す図である。
【図５】ＩＦモードおよびＥＦモードにおける課題に対するエラー状態の一例を示す図である。
【図６】運動学習選好と学習効果（after effect）との相関を示す概念図である。
【図７】カーソルの移動方向１２とポインティングデバイスの操作方向１１と回転角度１３の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の被験者の運動学習に最適な注意の向け方を判別する方法は、  被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で、所定の運動課題を被験者に行わせ、その際における被験者の、前頭前野の活動度ＡEF、後頭頂葉の活動度ＢEFおよび運動パフォーマンスＣEFを測定し、  被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で、所定の運動課題を被験者に行わせ、その際における被験者の、前頭前野の活動度ＡIF、後頭頂葉の活動度ＢIFおよび運動パフォーマンスＣIFを測定し、  活動度ＡEFおよび活動度ＡIFに基いて前頭前野の活動選好ＡEF-IFを評価し、  活動度ＢEFおよび活動度ＢIFに基いて後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFを評価し、  運動パフォーマンスＣEFおよび運動パフォーマンスＣIFに基いて被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFを評価し、  前頭前野の活動選好ＡEF-IF、後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFおよび被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFに基いて被験者の運動学習選好を評価することを含む。
【００１６】
本発明の被験者の運動学習に最適な注意の向け方を判別するためのシステムは、  被験者の前頭前野の活動度を測定する装置、  被験者の後頭頂葉の活動度を測定する装置、
被験者に所定の運動課題を示す装置、  被験者が運動課題を行うための装置、  被験者の運動パフォーマンスを測定する装置、  被験者に身体外部に注意を向けさせるための装置、  被験者に身体内部に注意を向けさせるための装置、  被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で測定された前頭前野の活動度ＡEFと被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で測定された前頭前野の活動度ＡIFとに基いて前頭前野の活動選好ＡEF-IFを評価する機構、  被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で測定された後頭頂葉の活動度ＢEFと被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で測定された後頭頂葉の活動度ＢIFとに基いて後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFを評価する機構、  被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で測定された被験者の運動パフォーマンスＣEFと被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で測定された被験者の運動パフォーマンスＣIFとに基いて被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFを評価する機構、および  前頭前野の活動選好ＡEF-IF、後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFおよび被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFに基いて被験者の運動学習選好を評価する機構を具備する。
【００１７】
本発明に係る判別方法および判別システムを、図を参照しながら説明する。なお、本発明は図に示された形態に限定されるものではない。
【００１８】
図１は、本発明の判別システムの一例を示すものである。図１には、被験者の前頭前野１に対応する部分の頭皮にプローブ８を設置し、且つ後頭頂葉２に対応する部分の頭皮にプローブ９を設置している状態が示されている。該プローブ８，９は、コード４を経て測定器（図示せず。）に繋がっている。脳の活動度の測定は、血流量、血液酸素化度、電位、電流、温度、磁気などの計測によって行うことができる。測定器としては、ＰＥＴ、ｆＭＲＩ、ＮＩＲＳ、ＥＥＧ、ＭＥＧなどの脳の活動を測定するものとして従来から知られているものを用いることができる。これらのうち、非侵襲的に、小拘束で計測できるという観点から、機能的近赤外分光装置（ｆＮＩＲＳ）が好ましい。ｆＮＩＲＳは、脳の神経活動に依存した脳血流変化に伴うヘモグロビン濃度の変化を捉えることができる。よって、本発明においては、前頭前野の活動度ＡEF，ＡIF、および後頭頂葉の活動度ＢEF，ＢIFを、例えば、ｆＮＩＲＳにて測定されるヘモグロビン濃度の増加量で代表させることができる。なお、前頭前野および後頭頂葉の両方の活動度を測定することによって、注意の制御に関わると言われている前頭−頭頂ネットワーク（図２参照）の活動状態を把握することができる。
【００１９】
図１に示す画像表示装置３には、カーソル７およびターゲット５が映し出されている。ターゲット５は、例えば、コンピュータプログラミングによって、表示画面上で円を描いて一定速度で移動するように制御されている。このようにして被験者に運動課題を提示する。
【００２０】
被験者はマウスなどのポインティングデバイス６を操作する。ポインティングデバイスの操作によって画像表示装置に映し出されるカーソル７を動かすことができる。被験者は、ターゲット５の動きに追随するように、ポインティングデバイス６を操作して、カーソル７を動かすという運動を行う。
このとき、ターゲットの位置（時空間データ）とカーソルの位置（時空間データ）とを記録する。ターゲットの位置とカーソルの位置との差異（エラー）が小さいほど、被験者のポインティングデバイスの操作精度が高いことになる。また、ターゲットに対するカーソルの運動パフォーマンスを解析することによって、カーソルをターゲットよりも先に移動させる傾向（先行性）およびカーソルをターゲットよりも後に移動させる傾向（後行性）を評価することができる。
【００２１】
ポインティングデバイスは、表示画面上のカーソルを操作できる機器である。例えば、マウス、タッチパネル、タッチスクリーン、ペンタブレット、タッチパッド、トラックパッド、トラックボール、ジョイパッド、ジョイスティックなどを挙げることができる。通常、カーソルの移動方向１２は、ポインティングデバイスの操作方向１１に一致（０度）している。本発明の好ましい形態においては、カーソルの移動方向１２を、ポインティングデバイスの操作方向１１に対して所望の角度１３で回してずらすことができる。例えば、被験者に知らせずに、ポインティングデバイスの操作方向に対するカーソルの移動方向の回転角度（Rotation Angle）を、測定の回（Block）が進むごとに０度、８度、１６度、２４度、３２度、４０度と順次増やし、最終回（WashOut）において回転角度を０度にする（図３参照）。回転角度が順次増えていく段階において被験者は回転角度を修正するための学習をする。最終回において回転角度を急に戻すと学習によって習得した修正が逆のエラーとして顕在化する。逆に現れるエラーが大きいほど学習効果（after effect）が大きかったことになる。このようにして、被験者の学習効果（after effect）を評価することができる。
【００２２】
本発明の判別方法は、被験者に身体外部に注意を向けさせた上で測定するモード（ＥＦモード）と被験者に身体内部に注意を向けさせた上で測定するモード（ＩＦモード）とを有する。ＥＦモードとＩＦモードとは、どちらを先に行ってもよい。また、測定回数は、それぞれ１回に限らず、それぞれ複数回が好ましい。
【００２３】
身体外部または身体内部に注意を向けさせるための方法としては口頭による教示があるが、ＥＦモードおよびＩＦモードを容易に実現するために、本発明の判別システムは、被験者に身体外部に注意を向けさせる装置と被験者に身体内部に注意を向けさせる装置とを有する。
【００２４】
被験者に身体外部に注意を向けさせる装置としては、例えば、被験者に所定の運動課題を示す装置３に付けられた視覚感覚刺激提示機構、より具体的にカーソル７周辺の明度若しくは色を変える機構を挙げることができる。この機構によって、例えば、カーソル周辺が閃光を発するようにプログラミングする。そして、カーソル周辺から目に感じた刺激（例えば、閃光）の回数を被験者に数えさせる。これによって、被験者の注意を身体外部に向けさせやすくすることができる。
【００２５】
被験者に身体内部に注意を向けさせる装置としては、例えば、ポインティングデバイス６に付けられた体性感覚刺激提示機構、より具体的にバイブレータを挙げることができる。体性感覚刺激提示機構によって被験者の手に刺激（例えば、振動）を与えるようにプログラミングする。そして、ポインティングデバイスから手に感じた刺激の回数を被験者に数えさせる。これによって、被験者の注意を身体内部に向けさせやすくすることができる。
【００２６】
上記のような刺激によって注意を向けさせると、刺激を受けたことによって生じる脳活動が、身体内部若しくは身体外部に注意を向けながら運動を行うために生じる脳活動に加わって、前述の測定器（ｆＮＩＲＳなど）によって測定されてしまうので、身体内部若しくは身体外部に注意を向けながら運動を行うために生じる脳活動と、刺激を受けたことによって生じる脳活動とを分離して評価することが好ましい。これら脳活動を分離して評価する方法として、例えば、次のような方法を挙げることができる。身体内部若しくは身体外部に注意を向けながら運動を行う課題と刺激数を数える課題とを同時に被験者に所定時間（例えば、２０秒間）行わせ、次いで所定時間（例えば、２０秒間）の休憩の後に刺激数を数える課題のみを被験者に所定時間（例えば、２０秒間）行わせ、その後に所定時間（例えば、２０秒間）の休憩をするというルーチンを繰り返す。身体内部若しくは身体外部に注意を向けながら運動を行う課題と刺激数を数える課題を同時に行っているときに測定された脳活動度から、刺激数を数える課題のみを行っているときに測定された脳活動度を差し引いた脳活動度を、身体内部若しくは身体外部に注意を向けながら運動を行う課題のみを行っているときの脳活動度と見做すことができる。なお、このルーチンにおいて、ポインティングデバイスの操作方向に対するカーソルの移動方向の回転角度を、ルーチンの回が進むごとに０度、８度、１６度、２４度、３２度、４０度と順次増やし、最終回においてずれを０度にするという仕組みを行ってもよい（図３参照）。
【００２７】
図３に示すルーチンを健常人２５人に課した結果、身体内部に注意を向けるようにしたときに運動学習の効果が促進される群の被験者（Person IF）は、回転角度が順次増えていく段階におけるエラーが、ＥＦモードよりもＩＦモードで少ない傾向があったが、回転角度を急に戻したときにおけるエラー（after effect）が、ＥＦモードよりもＩＦモードで多い傾向があった（図４参照）。身体外部に注意を向けるようにしたときに運動学習の効果が促進される群の被験者（Person EF）は、回転角度が順次増えていく段階におけるエラーが、ＩＦモードよりもＥＦモードで少ない傾向があったが、回転角度を急に戻したときにおけるエラー（after effect）が、ＩＦモードよりもＥＦモードで多い傾向があった（図５参照）。
【００２８】
本発明の判別方法では、例えば、被験者が図３に示すようなルーチンで運動課題を行っているときの、前頭前野の活動度ＡEF，ＡIF、後頭頂葉の活動度ＢEF，ＢIFおよび運動パフォーマンスＣEF，ＣIFを測定する。
【００２９】
次に、活動度ＡEFおよび活動度ＡIFに基いて前頭前野の活動選好ＡEF-IFを評価し、活動度ＢEFおよび活動度ＢIFに基いて後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFを評価する。活動選好の評価方法は、特に制限されない。例えば、ＥＦモードにおいてｆＮＩＲＳで測定された酸素化ヘモグロビン量ａEF，ｂEFからＩＦモードにおいてｆＮＩＲＳで測定された酸素化ヘモグロビン量ａIF，ｂIFをそれぞれ差し引いた値ａEF-IF，ｂEF-IFによって、活動選好ＡEF-IF，ＢEF-IFを表すことができる。差し引いた値ａEF-IF，ｂEF-IFがプラスであれば、被験者はＩＦモードよりもＥＦモードの方が課題を達成するためにより多くの努力をしていると推定できる。差し引いた値ａEF-IF，ｂEF-IFがマイナスであれば、その逆であると推定できる。
【００３０】
運動パフォーマンスＣEFおよび運動パフォーマンスＣIFに基いて被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFを評価する。運動パフォーマンス選好の評価方法は、特に制限されない。例えば、ＥＦモードにおいて測定されたターゲットに対するカーソルの位相差ｃEFからＩＦモードにおいて測定されたターゲットに対するカーソルの位相差ｃIFを差し引いた値ｃEF-IFによって運動パフォーマンス選好ＣEF-IFを表すことができる。差し引いた値ｃEF-IFがマイナスであれば、該被験者はＩＦモードよりもＥＦモードの方が先行した運動をしていると推定できる。差し引いた値ｃEF-IFがプラスであれば、その逆であると推定できる。
【００３１】
運動学習選好は、前頭前野の活動選好ＡEF-IF、後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFおよび被験者の運動パフォーマンス選好ＣEF-IFに基いて評価する。例えば、先ず、次のような式で一個人の評価値Ｚを算出する。
Ｚ  ＝  α×ＡEF―IF＋β×ＢEF―IF＋γ×ＣEF―IF
【００３２】
活動度ＡEF，ＡIF，ＢEF，ＢIFを酸素化ヘモグロビン量ａEF，ａIF，ｂEF，ｂIFで表し、運動パフォーマンスＣEF，ＣIFを位相差ｃEF，ｃIFで表すと評価値Ｚは次のような関係式で表すことができる。
Ｚ＝α×ａEF―IF＋β×ｂEF―IF＋γ×ｃEF―IF
ａEF―IF＝ａEF−ａIF
ｂEF―IF＝ｂEF−ｂIF
ｃEF―IF＝ｃEF−ｃIF
ｚEF＝α×ａEF＋β×ｂEF＋γ×ｃEF
ｚIF＝α×ａIF＋β×ｂIF＋γ×ｃIF
Ｚ＝ｚEF−ｚIF
【００３３】
式中の係数のα、βおよびγは、運動学習選好が適切に判別されるような値を事前に選ぶことができる。例えば、複数の被験者について測定された前頭前野の活動選好ＡEF-IF、後頭頂葉の活動選好ＢEF-IFおよび被験者の位相差選好ＣEF-IFからＲＯＣ曲線を描き、身体外部に注意を向けた方が運動学習効果を促進させる群と身体内部に注意を向けた方が運動学習効果を促進させる群との閾値Ｔが最適となるようにα、βおよびγを設定することができる。本実施形態では、２５人の健常人のａEF-IF，ｂEF-IFおよびｃEF-IFの結果から係数の決定を試みた。その結果、αは正の数に、βは正の数に、γは負の数に、閾値Ｔは約１．１に設定できた。
【００３４】
次に評価値Ｚと閾値Ｔによって運動学習選好を評価する。具体的には、評価値Ｚが閾値Ｔより大きい被験者は、身体内部に注意を向けた方が運動学習効果を促進させる傾向が強いと評価できる。評価値Ｚが閾値Ｔより小さい被験者は、身体外部に注意を向けた方が運動学習効果を促進させる傾向が強いと評価できる。このような評価によって被験者を判別することができる。本発明の判別方法は、被験者に応じて機能回復訓練における指導方法を選択する指標を示すことがきる。例えば、タオルを使ったリハビリテーションにおいて、評価値Ｚ−閾値Ｔの差がマイナスの被験者にはタオルの動き（身体外部）を意識した運動を指導し、評価値Ｚ−閾値Ｔの差がプラスの被験者には、手の動き（身体内部）を意識した運動を指導することによって、運動学習効果の促進が期待できる。
【００３５】
本発明の判別方法および判別システムにおいて評価値Ｚに基づく試験を２５人の健常人に適用し、ＲＯＣ曲線によって解析したところ、運動学習パフォーマンスが向上する注意の向け方の判別感度が約９２％であった。図６は、運動学習選好と学習効果（after effect）との相関を示す概念図である。縦軸が交差する横軸の値が閾値Ｔである。図６に示すように黒丸の人を除いて正しい判別ができた。一方、質問票による判別感度は７７％であった。本発明の方法は客観性および判別感度が高いことがわかる。
【００３６】
別の実施形態として、簡易判別方法を説明する。簡易判別方法は、被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で、所定の運動課題を被験者に行わせ、その際における被験者の前頭前野の活動度ＡEFを測定し、被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で、所定の運動課題を被験者に行わせ、その際における被験者の前頭前野の活動度ＡIFを測定し、活動度ＡEFおよび活動度ＡIFに基いて前頭前野の活動選好ＡEF-IFを評価し、前頭前野の活動選好ＡEF-IFに基いて被験者の運動学習選好Ｚを評価することを含む。前頭前野の活動度ＡEF，ＡIFの測定方法、および活動選好ＡEF-IFの評価手法は前述したものと同じである。また運動学習選好の評価手法は、後頭頂葉の活動度ＢEF，ＢIFおよび活動選好ＢEF-IFならびに被験者の運動パフォーマンスＣEF，ＣIFおよび運動パフォーマンス選好ＣEF-IFを用いない以外は前述したものと同じである。
【００３７】
簡易判別方法によれば、評価値Ｚが閾値Ｔより大きい被験者、すなわち、身体外部に注意を向けるようにしたときの右背外側前頭前野における脳活動が身体内部に注意を向けるようにしたときの右背外側前頭前野における脳活動よりも大きい被験者は、身体内部に注意を向けるようにしたときに運動学習の効果（after effect)が大きくなる傾向があり、評価値Ｚが閾値Ｔより小さい被験者、すなわち、身体内部に注意を向けるようにしたときの右背外側前頭前野における脳活動が身体外部に注意を向けるようにしたときの右背外側前頭前野における脳活動よりも大きい被験者は、身体外部に注意を向けるようにしたときに運動学習の効果（after effect)が大きくなる傾向があると判別することができる。
【００３８】
また、係る簡易判別方法を実施するためのシステムは、被験者の前頭前野の活動度を測定する装置、被験者に所定の運動課題を示す装置、被験者が運動課題を行うための装置、被験者に身体外部に注意を向けさせるための装置、被験者に身体内部に注意を向けさせるための装置、被験者に身体外部に注意を向けるようにした上で測定された前頭前野の活動度ＡEFと被験者に身体内部に注意を向けるようにした上で測定された前頭前野の活動度ＡIFとに基いて前頭前野の活動選好ＡEF-IFを評価する機構、および前頭前野の活動選好ＡEF-IFに基いて被験者の運動学習選好を評価する機構を具備する。各装置及び機構は前述したものと同じである。
【００３９】
この簡易判別方法および簡易判別システムを適用したところ、運動学習パフォーマンスが向上する注意の向け方の判別感度が約７７％であった。
【００４０】
なお、上記の説明でＡEF―IF，ＢEF―IFおよびＣEF―IFの評価に用いられたａEF−ａIFなどのような引き算を、ａIF−ａEFなどのように逆の引き算で行ったり、ａEF／ａIFなどのように割り算で行ったり、他の演算法で行ったりすることは本発明の実施形態の一つである。上記のような演算法に変えた場合は、評価値Ｚの値は異なる値になり、ＲＯＣ曲線に基づいて決定されるα、β、γおよびＴの値も異なる値になるが、本発明の判別方法または判別システムが上述した効果を奏することは容易に理解できよう。
【符号の説明】
【００４１】
１：前頭前野
２：後頭頂葉
３：画像表示装置
４：コード
５：ターゲット
６：ポインティングデバイス
７：カーソル
８，９：プローブ
【図１】
2017118912.tif 000003
【図２】
2017118912.tif 000004
【図３】
2017118912.tif 000005
【図４】
2017118912.tif 000006
【図５】
2017118912.tif 000007
【図６】
2017118912.tif 000008
【図７】
2017118912.tif 000009