4つの脳波を用いたbio-feedbackメンタルトレーニング装置の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558004
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 小谷 泰則 東京工業大学, 大学院・社会理工学研究科, 助手 (40240759)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾崎 哲郎 株式会社ディケイエッチ, 研究開発部, 開発員 ; 平工 志穂 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (30302821) ; 須田 和裕 東京工業大学, 大学院・社会理工学研究科, 助教授 (70192135)
• Keywords: メンタルトレーニング / 脳波 / バイオフィードバックトレーニング / α波 / SPN / CNV / Fmθ

Research Abstract

本研究では、リラックスの指標としてα波を、集中力の指標としてFmθ波を、また、イメージの指標としてCNVを用い、さらにやる気の指標としてSPNを利用したバイオフィードバックシステムを構築することを目的とした。システムとしては、生体アンプ、脳波解析システム、Biofeedback呈示システム、映像刺激呈示システムなどを構築し、脳波を用いたバイオフィードバックトレーニングシステムを構築した。
それぞれの、効果について検証したところ、α波を用いたバイオフィードバックトレーニングでは、トレーニング後にα波の量が増加することが確認された。特に、左半球の前頭部でのα波の量が増加しており、トレーニングの効果が前頭部に見られた。前頭部は、情動と関連した脳領域であり、α波の増加は、リラクゼーションの増加をもたらし、快感情の増加をもたらしたのではないかと考えることができる。
また、CNVを指標としたイメージトレーニングの効果を評価した実験では、イメージしたときのCNVの振幅が有意に高くなることが示されており、イメージの指標としてのCNVの有効性が示された。さらに、SPNを指標とした「やる気」の評価システムでは、実験的に被験者の「やる気」が高まる状態を作り、その時の脳活動についてSPNを指標として調べた。その結果被験者のやる気が高まった時の方が、SPNの値が高まることが示され、SPNを指標としたやる気評価システムが効果的であることが示された。
集中力の指標であるFmθ波についてはその効果が少なかく、トレーニング後のFmθ波の量には有意な変化は見られなかった。しかし、指標としてはFmθ波を捉えることができており、今後、トレーニング内容や測定時の課題やトレーニング期間などの修正を加えることによって、より効果的なバイオフィードバックトレーニングシステムの構築が可能になるものと思われる。

Research Products

• [Publications] Yasunori Kotani, et al.: "Functional MRI study of the stimulus-preceding negativity (SPN)"Psychophysiology. 40 Suppl.1. S53 (2003)
• [Publications] Yoshimi Ohgami, Yasunori Kotani, et al.: "The dipole modeling of the stimulus-preceding negativity based on fMRI results"Psychophysiology. 40 Suppl.1. S65 (2003)
• [Publications] 小谷泰則: "「脳波を指標として」、日本スポーツ心理学会第30回記念大会シンポジウム「"あがり"の再検討:生理・心理・運動の新たな指標の活用」"日本スポーツ心理学会第30回記念大会研究発表抄録. 7-8 (2003)
• [Publications] 小谷泰則: "Feedback情報と「やる気」について-機能的磁気共鳴映像(fMRI)からみたFeedback情報による脳活動-"日本スポーツ心理学会第30回記念大会研究発表抄録. 42-43 (2003)
• [Publications] 小谷泰則: "刺激専攻陰性電位(SPN)発生源に関する研究(1)-fMRIを用いて-"生理心理と精神生理学. 21(2). 169 (2003)
• [Publications] 大上淑美, 小谷泰則: "刺激専攻陰性電位(SPN)発生源に関する研究(2)-Dipoleを用いて-"生理心理と精神生理学. 21(2). 170 (2003)