バイオフィードバックの理論的基礎に関する研究

Research Project

Project/Area Number	05680765
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Biomedical engineering/Biological material science
Research Institution	Toho University
Principal Investigator	西村千秋東邦大学, 医学部, 助教授 (50011193)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	寺田和子東邦大学, 医学部, 助手 (10217424)
Project Period (FY)	1993
Project Status	Completed (Fiscal Year 1993)
Budget Amount *help	¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000) Fiscal Year 1993: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords	バイオフィードバック / 生体制御 / モデル / 学習 / フィードバック / フィードフォワード
Research Abstract	バイオフィードバックは不随意(あるいはそれに近い)機能随意的にコントロールできるようにするための一つの技法であり、心療内科などの臨床場面に応用されて効果をあげている。また、工学的にみても生体制御の本質に立脚している点でたいへん興味深い現象である。その理論的基礎を求めて、本年度、以下のような研究を行った。 1.バイオフィードバックの手続きの検証まず始めに、実際のバイオフィードバックの手続きを見直し、その技法の本質を特徴づける要素を抽出した。その結果、バイオフィーバックは、【.encircled1.】体外情報経路の付加、【.encircled2.】自己学習訓練、【.encircled3.】体外経路除去後の効果残留、の3点によって特徴づけられるとの結論を得た。 2.生体制御モデルの構築以上の3点を説明する生体モデルとして、フィードフォワード系とフィードバック系を組み合わせた学習システムを提案した。このモデルにおいて、体外情報経路は意識上と意識下を結ぶ役割を果たし、学習は、制御の中心がフィードバック系からフィードフォワード系に移る方向に進む。その結果、学習が進めばこの体外経路を除去しても、学習した制御能力は残ることになる。 3.モデルの動作の数値的解析上記モデルをコンピュータ上に構築し、その動作特性を数値的に解析した。とくに収束性を含む学習過程の様子は実際のバイオフィードバックの実際とよく符号しており、このモデルの妥当性が示された。