眠気誘発時の脳波のバイコヒーレンス上での特徴とモデルによる解釈

摘要

近年，生体信号を用いたBMI (Brain Machine Interface）やITS (Intelligent Transport Systems)が注目されている．中でもITSの分野などでは眠気の誘発された状態を定量化するための種々の研究がなされている． 自発脳波を用いた麻酔の深度のモニタリングに関しては高次スペクトルのうち三次の統計量であるバィスペクトルが有効であるとされている． 本論文では， 眠気誘発時の脳波をバィコヒーレンスにより解祈し，モデルにより解釈を行うことで特徵を捉えることを目的とする．成人男性2名の前頭中央（Fz)より計測した閉眼安静時と眠気誘発時の脳波のバイコヒーレンスを解析したところ，安静時のバィコヒーレンス上には（10 [Hz], 10 [Hz])近傍に明確なピークが存在し，(10 [Hz], 20 [Hz]）付近にも特徴的な成分が生じていた． これらの特徵から周波数揺らぎを含む正弦波と正規白色雑音の和を入力とする線形フィルタモデルを構築し，モンテカルロ計算により求められるバィコヒーレンスは安静時のバィコヒーレンスに近い形状となった．また，そのモデル上で10 [Hz]， 20 [Hz], 30 [Hz]の正弦波の位相結合を取り除いたところ，バイコヒーレンス上の位置(10 [Hz], 20 [Hz]）付近の成分が消失することから，眠気誘発時にはそれらの周波数間の位相結合が弱くなると解釈できた．