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次世代ニューロフィードバック研究部門

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次世代ニューロフィードバックとは?

私たちは脳より身体、そして身体から脳をトレーニングする次世代ニューロフィードバック≪Brain Avatar≫への融合を目指しています。
次世代ニューロフィードバックとは?

脳波信号の背景および生理的根拠

頭皮上で記録される電気信号は、電極の間および下に位置する何十億もの皮質ニューロンと皮質下ニューロンの電気的活動を表します。これらの細胞の電気的活動は、平均化された一つの波形信号に統合処理され、脳波波形となります(Evans & Abarbanel, 1999)。 従来、脳波はヘルツ(Hz)という単位を使った周波数で分類されています。精神生理学的状態と関連する最も一般的な脳波パターンは、図6.1に示すように、β波、α波、θ波、δ波に分けられています。
脳波信号の背景および生理的根拠
閉眼安静時(眠気なしの状態)の健常者脳波は、通常8 Hz~13 Hzの滑らかな周期的な波形を示します。
この脳波パターンは、視覚の情報処理が行われる後頭葉領域にて容易に記録することができます。
一般的に、この脳波パターンの振幅は50μVであり、約10%の人が約0~10μVと非常に小さい振幅となり、1%の人で約100μVの高振幅となります。

この脳波パターンは、開眼時には小さく減衰し、同期性のない不規則な波となり、さらにより振幅の小さい、高い周波数の波形に移行する傾向があります。
この波形は成長するに伴い、さらにはっきりと観察されます。例えば、α波のリズムは、健康成人の脳波で最もよく観察されますが、脳波周波数が低い幼児においてはほとんど観察されません。

初期の技術では検出できない周波数の成分があったため、脳波信号の記録または処理の方法は限られていました。
すなわち、超低周波数や直流(DC)電位オフセットは、電極の分極および増幅器のドリフトのため記録が困難であり、同様に40 Hz以上の周波数は、60・50 Hzの電気的アーチファクトを除去するためのフィルタリングによって除去されるか、もしくは単にペンの動きの制限のため記録されませんでした。
現在の技術では、新しい感応電極や改善された増幅器により、極めて速い脳波パターンなどの様々な脳波形を記録できるようになっています。

さらに重要なことに、現在はパソコンの出現で利用できる演算能力によって、フィードバックにとって重要な脳波信号のリアルタイムでの処理が可能です。
また、同地点または頭皮上の複数の位置で記録した異なる周波数を比較することもできます。
最も新しい脳波信号の解釈では、頭皮上のどこで信号が記録されているかが重要な判断要素です。
頭皮上の脳波記録ポイントついては、国際10-20配置法と呼ばれる国際脳波学会連合標準電極配置法があります。
国際10-20配置法では頭皮上の主な解剖学的領域をアルファベットで表します。

例えば、Fの文字は前頭部(Frontal)、Cは中央部(Central)、Pは頭頂部(Parietal)、Oは後頭部(Occipital)を意味します。
CzまたはFCzのいずれかで記録される脳波周波数帯域とそのときの行動や精神状態について表6.1に示します。 脳波信号の背景および生理的根拠
詳細は、Thompson and Thompson, 2003; Hammond et al., 2004; and Demos, 2005.を参照して下さい。

応用と研究

この研究分野の急速な拡大に伴い、多くの新しいニューロフィードバックの応用が見出されています。
ニューロフィードバックは、多くの場合薬物を使用しない脳機能障害の治療(健康に戻すこと)に利用されます。

一般的に、これらの治療には40以上のニューロフィードバックのトレーニング・セッションが必要です。
これは多すぎるようにも思えますが、バイオリンの演奏やスキーを学ぶなどの新しい技能をマスターすることに比べれば、とても限られた量のトレーニングです。
すべてのバイオフィードバック手順の基礎となるものは、「自己調節」の概念と経験です。
具体的には、トレーナーはしばしば自己治癒を可能にするプロセスである自覚およびコントロールを学習します。

ニューロフィードバックは分野としてはまだ初期段階ですが、その応用範囲は、最高の仕事ができる注意状態のトレーニングから、ヨーガ行者の生理状態や意識をコントロールする方法の理解まで多岐にわたります(Wilson et al., in press; Peper et al., 2006)。
ニューロフィードバック・トレーニングにより臨床的効果が実証された具体的な症状には、以下のものがあります。

●てんかん(Sterman, 2000)
●注意欠陥多動性障害(Lubar et al., 1995; Monastra et al., 2005)
●うつ病(Rosenfeld, 2000)
●アルコール依存症および中毒症(Peniston & Kulkosky, 1989)。

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