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SELSYNE 睡眠脳波ラボ
初めての睡眠脳波研究を分かり易いグラフで支援します。

「パルラックスF」が「アナライザー」に、「パルラックス・プロ」が「アナライザープラス」に進化して、
睡眠評価が益々直観的かつ定量的に実施できるようになりました。
なお、「アナライザー」と「アナライザープラス」の両方を指す場合は、「アナライザー(プラス)」と表記しています。
脳波解析PCソフト「アナライザープラス」の画面

アナライザー(プラス)の測定/再生条件の設定測定/再生条件の設定
脳波解析PCソフトBrainPro「アナライザー」の分布グラフの色スケール
このページに掲載している脳波分布グラフは、色スケールの「分布2」を選択し、下5段の色をデフォルトから変更しています。図の左がデフォルト、右が変更後です。

左の図を拡大

周波数幅と各色は左図のようにデフォルトから変更しています。
脳波解析PCソフト「アナライザープラス」の周波数幅と各色の設定
アナライザープラスは、5つの周波数帯域幅を設定し、各々の色を決めることができます。設定した以外の周波数は黒色で表示します。黒色でも、測定データは保存されます。
アナライザープラスの棒グラフ
○1をスロー、○2をファストと呼ぶこともあります。例えば、α1波はスローアルファ波と呼びます。
被験者が目を閉じて安静にしていると10Hz前後の脳波が優勢になってきます。この辺 りの脳波をアルファ(α)波と呼びます。そして、それよりも速い周波数を速波、遅い周波数を徐波と呼びます。
優勢脳波(一番強く出ている周波数帯域)によって被験者の脳コンディションには特徴があり、その電位が高くなるほど顕著となります。
ただし、周波数帯域の区切り方には研究者や組織、測定器によってバラツキがありますから注意してください。ここに示した区切り方は、アナライザープラスの仕様と研究目的に鑑みて暫定的に設定したものであり、弊社本来の区切り方とも違います。本来の区切り方とその周波数帯域の特徴は、「脳波の種類と特徴」に掲載しています。

このウェブサイト「睡眠脳波ラボ」では、特に記載がない場合は、Fp1を測定しています。このウェブサイト「睡眠脳波ラボ」では、特に記載がない場合は、
Fp1の測定結果を掲載しています。

脳波測定器とPCを2セット用意し、測定はFp1とFp2を同時に測定しています。




電極配置の国際10-20法については、弊社「ノウハダス」の「国際脳波学会が提唱する10-20法に基づく電極配置」に詳しく解説しています。

脳波国際10-20法のFp1


アナライザー(プラス)とパルラックスFの分布グラフ比較新「アナライザー(プラス)」と旧「パルラックスF」の分布グラフ比較
〜デルタ波を見逃さない〜
パルラックスF
パルラックスFの分布グラフ
アナライザー(プラス)の分布グラフ

睡眠研究には、デルタ(δ)波の観察が欠かせません。

「パルラックスF」では表示できなかった1Hzから2.5Hzの周波数帯域も「アナライザー(プラス)」なら表示できます。

左の分布グラフは、アナライザープラスで解析した同じ生(RAW)波形データをそれぞれの分布グラフで表示したものです。

グラフの上から下に測定時間が流れ、中央付近でアルファ(α)波が途切れて被験者が入眠しました。

アナライザー(プラス)が、入眠時のδ波をしっかりと表示しています。

また、電圧分解能は10倍(1μV→0.1μV)にアップしています。

なお、左の両グラフの電位色設定(任意に設定できます)が違うため、アナライザー(プラス)の方が、見かけ上の感度が低くなっています。設定している色条件は、上に掲載している「測定/再生条件の設定」のとおりです。
アナライザー(プラス)
拡大図


睡眠脳波読本 〜始めよう、睡眠脳波研究〜
睡眠脳波読本〜始めよう、睡眠脳波研究〜
脳波測定器メーカーのフューテックエレクトロニクス株式会社からご用命いただき
これから睡眠脳波の研究を始める研究者の皆様を対象とした解説書(無料)を作成しました。
ご入り用の方は、フューテックエレクトロニクス株式会社の該当ページからお申し込みください。

最新バージョンは「第3版-2です。

旧バージョンをお持ちの方は、ダウンロードURLのバージョン数字を変更してダウンロードできます。
例えば、第1版-9のファイルは、「SleepEEGreader1-9.zip」となっています。
ユーザー名とパスワードの変更はありません。



教えて!goo
NTTレゾナント社が運営する「教えて!goo」から睡眠にまつわる取材を受け、
脳波研究家として和田知浩が回答しました。
以下のタイトルで同ウェブサイトに掲載されています。

「脳波研究家に聞いた!本を読んで眠くなるとき、ならないときの違いとは?」



脳波測定/脳コン解析サービス





ピックアップ脳波 ピックアップ脳波
解説者:和田知浩

ックアップ脳波
上に既述した入眠時の脳波。就寝の準備を整えた閉眼安静時のαモード(優勢)が、測定開始から4分45秒辺りでδモードに転換。この様に、θモードを経ず一気にδモードになることもよくある。
上に既述した入眠時の脳波。就寝の準備を整えた閉眼安静時のαモードが、測定開始から4分45秒辺りでδモードに転換。この様に、θモードを経ず一気にδモードになることもよくある。
θモードのまどろみ状態を測定した例は、「睡眠脳波の測定/解析例」紹介ページにグラフCとして掲載しています。左右(Fp1とFp2)の脳波を同時に測定して入眠の瞬間を捉えた分布グラフを「ピックアップ脳波13」に掲載しています。


ックアップ脳波2
目を閉じて、わざと目をキョロキョロさせてアーチファクト(ノイズ)を発生させた時のグラフ。閉眼安静時に出るα波と共に、徐波帯域にアーチファクトが強く混入している。生(RAW)波形の基線が大きく乱れていることからも、徐波帯域のアーチファクト混入が推察できる。脳波を判読する際には、この様なアーチファクト混入の可能性を頭の片隅に(否、ど真ん中に)堅持しなければならない。
目を閉じてわざと目をキョロキョロさせてアーチファクト(ノイズ)を発生させた時のグラフ。閉眼安静時に出るα波と共に、徐波帯域にアーチファクトが強く混入している。生(RAW)波形の基線が大きく乱れている。
脳波測定器「FM-939」に付属している脳波解析PCソフト「アナライザー」では棒グラフと分布グラフを表示できます。オプションの「アナライザープラス」を利用すると、この様な生(RAW)波形と任意に設定できる各周波数帯域の折れ線グラフを表示することもできます。また、分布グラフを棒グラフに切り替えることもできます。


ックアップ脳波3
テレビのドキュメント番組を観ていて、不幸な境遇に深く同情した時に強いβ波が出現。β波が最初に強く出た43分辺りから徐波帯域のアーチファクトが少し沈静化している。これは、瞬目や眼球運動が減ったためと思われる。しかし、同情している(β波が強く出ている)途中から再びアーチファクトが強く出始めた。測定部位はFp2。
テレビのドキュメント番組を観ていて、不幸な境遇に深く同情した時の脳波。強いβ波が出現。徐波帯域のアーチファクトが同情後には更に強くなっている。測定部位はFp2。
分布グラフパネルの縦軸は3分幅(スクロールして全時間を表示できます)のため、画像編集ソフトで合成して俯瞰できるようにしています。Fp1(おでこの左)よりもFp2(おでこの右)の方が顕著だったので、Fp2の分布グラフを掲載しました。本ラボでは、おでこの左右を同時に測定するために、脳波測定器とPCを2セット用意して、両部位に探査電極を配置して研究しています。



アナライザー(プラス)の分布グラフは被験者の意識状態や睡眠ステージを直観的に把握できる便利な機能です。
しかしその反面、アーチファクトの混入を見極めるには不向きです。
これを補うために、アナライザープラスのRAW(生)波形表示を有効にご利用ください。
以下に、様々なアーチファクト例を掲載します。


瞬きによるアーチファクト混入例
これまでにも述べてきたとおり、脳波を判読するためにはアーチファクトの混入を考慮する必要があります。以下のピックアップ脳波4〜7は「アナライザープラス」の「生波形パネル」に表示されたグラフで、被験者が瞬きをしたときに混入したアーチファクト例です。
脳波の生波形はポジティブ(プラス)の電位が0(ゼロ)より下に、ネガティブ(マイナス)が0より上に描かれます。「アナライザープラス」の「生波形パネル」もそのように描く仕様ですが、縦軸の極性を示す記号は実際と違う「下側がマイナス(−)」と付されています。
波形の山或いは谷を相と呼び、一山或いは一谷を単相、山と谷の結合(連続)を二相と呼びます。それ以上の連なりは三相、四相・・・或いは多相と呼びます。
なお、生波形パネルの横軸表示フルスケールは2秒です。
ックアップ脳波4
しばらく目を開けた状態から瞬きをしたとき。瞼が下がるときに波形も下がり(ポジティブになり)、再び上がるときに電位も上がる(ネガティブになる)。その後、基線は緩やかに安定する(ゼロμV付近に戻る)。二相。 脳波の生波形。目を開けた状態から閉開したとき

ックアップ脳波5
脳波の生波形。目を開けた状態から閉じたとき しばらく目を開けた状態の後に閉じてそのまま閉じていたとき。瞼が下がるときに波形も下がり、その後、ゼロμV付近に戻る。単相。

ックアップ脳波6
しばらく目を閉じた状態でαモード(アルファ波優勢)の後に目を開閉したとき。瞼が上がるときに波形も上がり、下がるときに波形も下がる。その後、緩やかに安定するがαブロッキングは続いている。二相。 脳波の生波形。目を閉じた状態から開閉したとき

ックアップ脳波7
脳波の生波形。目を閉じた状態から開けたとき しばらく目を閉じた状態の後に開けてそのまま開けていたとき。瞼が上がるときに波形も上がり、その後、ゼロμV付近に戻る。単相。単相とはいうものの、この例では基線がゼロ付近に戻る際にゼロよりも下に若干振れている。


交流電源によるアーチファクト混入例
以下のピックアップ脳波8〜10は、電灯線からの静電誘導や電磁誘導、漏れ電流を起因とする50Hz/60Hzのアーチファクト混入例です。これらのアーチファクトを低減する方法としては、
1.被験者の皮膚と電極の接触抵抗を小さくする。
2.脳波測定器とPCをバッテリー駆動にして電灯線から離れる。
3.他の電気機器の電源コードもコンセントから抜く。
4.脳波測定器をアースに繋ぐ。
5.センサーにエンフレックまたはセンサープロを用いる場合はリード線を束ねて、各リード線が交差しないようにする。
などがあります。
ックアップ脳波8
大きなアーチファクトが混入している。上に記載した「アーチファクトを低減する方法」を参考にしながら対処することが必要。 脳波測定器に作用した交流電源ノイズ大

ックアップ脳波9
脳波測定器に作用した交流電源ノイズ小 交流電源によるアーチファクト混入が大分小さくなっている。この程度ならば、アナライザープラスでFFT解析する1Hz〜30Hzの脳波電位に悪影響はほぼ無い。しかしやはり生波形は純粋な脳波を表示させたいところ。

ックアップ脳波10
この生波形の左側1秒間には細かなギザギザ(アーチファクト)が残っているが、PCから抜いて傍らにあったACアダプターのコードを被験者が摘まんだ瞬間に綺麗な波形(右側の1秒間)となった。拡大グラフ(ギザギザの波形と滑らかな波形の違いがよく分かります) 脳波測定器に作用した交流電源ノイズ小→無


噛み締めによるアーチファクト混入例
ックアップ脳波11
被験者が噛み締めた際の筋電を起因としたアーチファクト。噛み方の強さや継続時間、加速度などの違いで波形は大きく異なる。 脳波測定器に作用した被験者の噛み締め筋電ノイズ



アナライザープラスを用いてセルシネがテレビ番組の制作に協力してオンエアされた測定例
ックアップ脳波12
テレビ朝日「日本人の3割しか知らないこと くりぃむしちゅーのハナタカ!優越館」〜専門店が教えたい夏の問題解決〜にて、快眠に誘うというマッサージを受けた場合と受けなかった場合の睡眠状態を脳波測定で検証。就寝から10分が経過したときの比較。明らかに「マッサージあり」の方がデルタ波の電位が強く、睡眠深度が深いことが分かる。
快眠マッサージの入眠効果


ックアップ脳波13
毎日放送「林先生の初耳学」〜緊急地震速報アラーム音を作った音のプロなら最強の目覚まし音を作れるか?〜にて、脳波測定器とアナライザープラスを2セットずつ用意して左脳(Fp1)と右脳(Fp2)を同時に測定し、入眠(寝落ち)、睡眠深度の変化(睡眠サイクル)、覚醒(目覚め)を観察。
入眠(寝落ち)した瞬間の脳波。アルファ波ブロック
就寝から約4分後に左右のαモードが途切れ、入眠したことが分かります。
ックアップ脳波14
自然音(鳥のさえずり)で右脳に睡眠紡錘波(スリープ・スピンドル)が出現。
自然音(小鳥のさえずり)で右脳のα波帯域に睡眠紡錘波(Sleep spindle wave)が出現し、睡眠深度が浅くなったことが分かります。なお、画面上で「※目覚めるとより色づく」と記載されていますが、これは被験者の表情筋などによるアーチファクトに因るものです。脳波ではありませんが、覚醒の一つの指標にはなります。覚醒時のアーチファクト混入例
ックアップ脳波15
左右の脳に睡眠紡錘波が出現して覚醒をブロック。
鳥のさえずりと女性の優しい声掛けで左右の脳に睡眠紡錘波が出現しました。この後、緊急地震速報アラームのような音を流しましたが、睡眠紡錘波は消えて深い睡眠に戻りました。テレビゲームのような人工音に慣れていて、睡眠紡錘波のノイズキャンセリング機能が勝ったようにうかがえました。


ックアップ脳波16
「全時間折れ線グラフ」コーナーに表示されるデルタ波(紫色)の電位を観察することにより、睡眠ステージの深度が分かる。時間は左から右に流れている。最初にあるデルタ波の高電位は、被験者がまだ目を開けている状態によるアーチファクト。目を閉じるとアルファ波(水色)モードがしばらく続き、その後、グラフの中程(約15分経過)からデルタ波の電位が徐々に上がりはじめ、睡眠が深くなり始めたのが分かる。ただし、アナライザープラスの測定可能最低周波数は1Hzのため、最も眠りが深くなって1Hz未満のデルタ波が大勢を占めた場合は、表示される折れ線グラフの電位は低くなってしまうことに留意する必要がある。これは、「分布グラフ」についても同じ。
全時間折れ線グラフ
この全時間折れ線グラフは、測定開始から約30分間です。これを含む4時間強の全時間折れ線グラフはこちらに掲載しています。デルタ波の減増で睡眠深度の浅深リズムが分かります。ただし、デルタ波が鋭く尖ったように表示されている部分は、被験者の体動などによるアーチファクトの場合が殆どです。






睡眠深度ダイヤグラム(優勢脳波の推移)
睡眠深度ダイヤグラムの拡大図



測定したRAWデータを加工してアナライザープラスで再生する方法
測定したデータをテキスト保存すると、
1Hzから30Hzまで0.5Hz刻み59周波数ポイントの測定値が1秒毎のCSVファイルを取得でき、
Excel等の表計算ソフトで活用することができます。
しかし、この様にして加工したファイルをアナライザープラスに読み込んで再生することはできません。

本コーナーでは、測定RAWデータを加工してアナライザープラスで再生する裏技を紹介します。
これにより、次のようなことが可能となります。

アーチファクト部分を削除/ファイルデータを修正/設定測定時間よりも早く測定を終了した場合に全時間折れ線グラフの横(時間)軸表示スケールを修正/測定データの継ぎ接ぎや短縮 等々
・・・
※大切な測定データを万が一にも失わないために、オリジナルファイルを事前にコピーすることをお薦めします。
■ステップ1.
Excel(などの表計算ソフト)を起動する
ファイルの種類プルダウンメニューで「全てのファイル」を選択するとアナライザープラスで保存した「ppd」ファイルが表示される。
区切り文字は「カンマ」にチェックを入れる。
データを適宜加工する。

■ステップ2.
名前を付けて保存する
ファイルの種類は「CSV(コンマ区切り)」を選択する。

■ステップ3.
元のファイルをメモ帳で開く
開いたデータの上部に表示されているファイルデータ(12行)をクリップボードにコピーする。
ファイルを閉じる。

■ステップ4.
加工して保存したファイルをメモ帳で開く
クリップボードにコピーしたデータを該当箇所に貼り付けて上書きする。

■ステップ5.
名前を付けて保存する
拡張子が「.csv」のままでもアナライザープラスで開くことが可能。
アナライザープラスの拡張子「.ppd」に変更しても良い。

■ステップ6.
アナライザープラスを起動して「ステップ5」で保存したファイルを読み込む
ファイルの種類を「All Files」に変更して該当ファイルを表示する。ステップ5で保存した際に拡張子を「.ppd」に変更した場合は、この作業をしなくてもファイルが表示される。


睡眠脳波を測定した際、最初の2分40秒は被験者が開眼状態でアーチファクトが大きく混入したため該当部分を削除した例
加工前 加工前

加工後 脳波測定データのアーチファクト部分の加工後
もちろん、0表示となった頭の2分40秒を詰めることも可能





アナライザー(プラス)を使ったプロモーション/テレビ番組例


毎日放送「林先生の初耳学」で、
緊急地震速報アラーム音を開発した音のプロなら効果的な目覚まし音を作れるかを脳波測定で検証しました。緊急地震速報アラーム音の開発者なら効果的な目覚まし音を作れるか終夜睡眠脳波測定で検証。

テレビ朝日「日本人の3割しか知らないこと くりぃむしちゅーのハナタカ!優越館」で、
快眠に誘うというマッサージを受けた場合と受けなかった場合の睡眠状態を脳波測定で検証しました。快眠に誘うというマッサージを受けた場合と受けなかった場合の睡眠状態を脳波測定で検証しました。





脳波測定でのテレビ番組協力実績








このページは制作途中です

今後、こちらにアナライザー(プラス)で測定した様々な解析例を掲載します。


「アナライザー」の先代モデル「パルラックスF」、「アナライザープラス」の先代モデル「パルラックス・プロ」のグラフを用いた判読例は、
「睡眠脳波の測定/解析例」ページで紹介しています。
テレビ東京「世界7大ミステリー 人体の奇跡SP2」 2010.10.1 OA









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