sk.NatureNeuroscien Ce,5, 1003-1009, 2002.
[0049] 非专利文献 6:KamitaniY,TongF.Decodingthevisualandsubjective contentsofthehumanbrain.NatNeurosci. 2005 ;8:679-85.
【发明内容】
[0050] 发巧要解决的间颗
[0051] 如W上那样，指出了利用功能性磁共振成像法等脑功能成像法进行的脑活动分析 W及使用该分析的神经反馈的技术被应用于一部分神经/精神疾病的治疗等的可能性，但 是现状是尚未达到实用性的应用阶段。
[0052] 在考虑应用于神经/精神疾病的治疗的情况下，作为如上所述的生物标记物，利 用脑功能成像法进行的脑活动分析作为无创性的功能标记物而例如还被期待应用于诊断 法的开发、面向用于实现根本治疗的药物研发的祀分子的捜索和识别等。
[0053] 例如，到目前为止，对于自闭症等精神疾病，使用基因的实用性的生物标记物尚未 完成，因此，药物的效果判定等是困难的，因此治疗药物的开发也是困难的。
[0054] 另一方面，有如下启示：能够基于根据静息态的fMRI数据导出的脑区之间的连接 来在某种程度上预测神经疾病的诊断结果。但是，在运些研究中也是关于该预测性能的验 证仅使用了在一个设施中测量出的脑活动，作为生物标记物的有用性的验证并不充分。
[00巧]但是，如果实现了能够基于根据fMRI数据导出的脑区之间的连接来预测神经疾 病的诊断结果的生物标记物，则通过与如上述的DecNef法那样的神经反馈法相组合，有可 能能够实现对神经/精神疾病进行治疗的系统。
[0056] 另外，期望的是，不限于运种神经/精神疾病的治疗，还能够自主地进行训练W使 脑的状态成为更理想的状态。
[0057] 本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种用于将通过脑 功能成像法测量的脑区之间的连接的相关性利用于反馈信息来进行改变脑区之间的连接 的相关性的训练的脑活动训练装置W及脑活动训练系统。
[0058] 本发明的其它目的在于提供一种用于针对神经/精神疾病将通过脑功能成像法 测量的脑区之间的连接的相关性用作生物标记物来改变脑区之间的连接的相关性W进行 治疗的脑活动训练装置W及脑活动训练系统。
[0059] 用于解决间颗的方案
[0060] 按照本发明的一个方面的脑活动训练装置具备：脑活动探测装置，其用于按时间 序列探测表示第一受验者的脑内的多个规定区域中的脑活动的信号；W及存储装置，其存 储用于确定判别器的信息，该判别器是根据按时间序列预先测定表示与第一受验者不同的 多个第二受验者各自的脑内的多个规定区域中的脑活动的信号而得到的信号来生成的。判 别器对于多个规定区域中的脑活动的相关关系中的至少在多个第二受验者的属性上共通 而被提取出的缩略表达（日语：縮約表現），执行针对第二受验者的属性中的作为目标的属 性的判别。脑活动训练装置还具备呈现装置和运算装置。运算装置构成为：i)根据由脑活 动探测装置探测出的信号来计算多个规定区域间的脑活动的相关关系，ii)基于计算出的 相关关系，通过根据存储装置中存储的信息来确定的判别器，根据计算出的相关关系相对 于与作为目标的属性对应的目标相关关系的近似度，来计算报酬值，iii)通过呈现装置对 受验者呈现表示报酬值的大小的信息。
[0061] 优选的是，对多个第二受验者预先测定出的信号是通过多个脑活动测定装置来测 定出的，判别器中的缩略表达是从多个规定区域中的脑活动的相关关系中通过变量选择来 提取出的、在多个脑活动测定装置的测定条件和多个受验者的属性上共通的缩略表达。
[0062] 优选的是，判别器是通过对提取出的缩略表达进一步进行变量选择的回归来生成 的。
[0063] 优选的是，判别器是对基于通过第二受验者的多个规定区域间的脑活动的相关矩 阵的非对角元素与第二受验者的属性之间的正则化典型相关分析而得到的结果进行稀疏 化后的非对角元素和第二受验者的作为目标的属性进行稀疏逻辑回归而生成的判别器。向 判别器的输入是与正则化典型相关分析的结果对应的上述第一受验者的上述非对角元素 的线性加权和。
[0064] 优选的是，判别器是对基于通过第二受验者的多个规定区域间的脑活动的相关矩 阵的非对角元素与第二受验者的属性之间的正则化典型相关分析而得到的结果进行稀疏 化后的非对角元素和第二受验者的作为目标的属性进行稀疏逻辑回归而生成的判别器。向 判别器的输入是基于正则化典型相关分析的结果从非对角元素中作为与作为目标的属性 相关联的非对角元素而选择出的非对角元素。
[0065] 优选的是，脑活动探测装置包括拍摄静息态功能连接核磁共振影像的脑活动检测 装置。
[0066] 优选的是，正则化典型相关分析是基于LI正则化的典型相关分析。
[0067] 按照本发明的其它方面，脑活动训练系统具备：脑活动探测装置，其用于按时间序 列探测表示第一受验者的脑内的多个规定区域中的脑活动的信号；W及判别器生成单元， 其用于根据通过脑活动探测装置按时间序列预先测定表示与第一受验者不同的多个第二 受验者各自的脑内的多个规定区域中的脑活动的信号而得到的信号来生成判别器。判别器 生成单元提取多个规定区域中的脑活动的相关关系中的至少在多个第二受验者的属性上 共通的缩略表达，对于提取出的缩略表达，生成针对第二受验者的属性中的作为目标的属 性的判别器。脑活动训练系统还具备：存储装置，其用于存储用于确定判别器的信息；呈现 装置；W及运算装置。运算装置构成为：i)根据由脑活动探测装置探测出的信号来计算多 个规定区域间的脑活动的相关关系，ii)基于计算出的相关关系，通过根据存储装置中存储 的信息来确定的判别器的判别处理，根据计算出的相关关系相对于与作为目标的属性对应 的目标相关关系的近似度，来计算报酬值，iii)通过呈现装置对受验者呈现表示报酬值的 大小的信息。
[0068] 优选的是，脑活动探测装置包括多个脑活动测定装置。判别器生成单元包括提取 单元，该提取单元从多个规定区域中的脑活动的相关关系中通过变量选择来提取在多个脑 活动测定装置的测定条件和多个受验者的属性上共通的缩略表达。
[0069] 优选的是，判别器生成单元包括回归单元，该回归单元通过对提取出的缩略表达 进一步进行变量选择的回归来生成判别器。
[0070] 优选的是，提取单元包括相关分析单元，该相关分析单元用于根据由脑活动探测 装置探测出的信号来计算多个规定区域间的活动的相关矩阵，在受验者的属性与相关矩阵 的非对角元素之间执行正则化典型相关分析来提取缩略表达。
[0071] 优选的是，回归单元包括回归分析单元，该回归分析单元通过对正则化典型相关 分析的结果和受验者的属性进行稀疏逻辑回归来生成判别器。
[0072] 多个脑活动测定装置是分别设置于多个不同的场所的、用于通过脑功能成像法来 按时间序列测量脑活动的装置。
[0073] 判别处理是疾病的判别标签的判别，该疾病的判别标签表示第一受验者患有还是 不患有神经/精神疾病。
[0074] 受验者的属性包括表示患有还是不患有神经/精神疾病的疾病的判别标签、表示 受验者的个人特性的标签、W及对利用脑活动检测装置进行的测定赋予特征的信息。判别 处理是疾病的判别标签的判别，该疾病的判别标签表示第一受验者患有还是不患有神经/ 精神疾病。
[00巧]正则化典型相关分析是基于Ll正则化的典型相关分析。
[0076] 脑活动测定装置拍摄静息态功能连接核磁共振影像。
[0077] 发巧的效果
[007引根据本发明，能够将通过脑功能成像法测量的脑区之间的连接的相关性利用于反 馈信息来通过训练改变脑区之间的连接的相关性。
【附图说明】
[0079] 图I是表示MRI装置10的整体结构的示意图。
[0080] 图2是数据处理部32的硬件框图。
[0081] 图3是表示通过本实施方式的rs-fcMRI法拍摄的脑的关注区域（R0I:Regionof Interest)的图。
[0082] 图4是表示针对关注区域提取表示静息态的功能连接的相关性的相关矩阵的过 程的概念图。
[0083] 图5是说明根据相关矩阵来生成成为生物标记物的判别器的过程的概念图。
[0084] 图6是用于说明为了生成成为生物标记物的判别器而由数据处理部32进行的处 理的流程图。
[0085] 图 7 是表示通过稀疏典型相关分析（SparseCanonicalCorrelationAnalysis: SCCA)得到的特征量（通过SCCA得到的特征空间）W及W此为输入通过SLR来生成判别器 的过程的概念的图。
[0086] 图8是表示通过SCCA得到的特征量（通过SCCA得到的特征空间）W及W此为输 入通过SLR来生成判别器的过程的概念的图。
[0087] 图9是表示通过SCCA得到的特征量（通过SCCA得到的特征空间）W及W此为输 入通过SLR来生成判别器的过程的概念的图。
[008引图10是表示生物标记物的生成过程的概念的图。
[0089] 图11是表示所生成的生物标记物的验证过程的概念图。
[0090] 图12是表示生物标记物的特性的图。
[0091] 图13是表示脑活动训练装置的结构的概念的图。
[0092] 图14是用于说明为了解码连接神经反馈而由数据处理部32进行的处理的流程 图。
[0093] 图15是用于说明校准用偏置项导出的处理的流程图。
[0094] 图16是用于说明事前及事后的静息态的测定中的得分计算处理的流程图。
[0095] 图17是表示解码连接神经反馈中的训练时序的一例的图。
[0096] 图18是表示外侧顶叶区LP和初级运动区Ml在脑内的位置的图。
[0097] 图19是表示解码连接神经反馈的训练的时序的图。
[009引图20是表示第一组的某个受验者的脑活动的相关性（连接）在训练的初期和末 期的变化的图。
[0099] 图21是表示在最终训练中进行事后的静息态的脑活动测量而得到的结果的图。
[0100] 图22是表示通过事前的静息态的脑活动测量得到的脑活动的相关性W及通过事 后的静息态的脑活动测量得到的事后的相关性的图。
[0101] 图23是表示对被诊断为自闭症的受验者进行了解码连接神经反馈时的得分的变 化的图。
【具体实施方式】
[0102] 下面，按图来说明本发明的实施方式的MRI系统的结构。此外，在下面的实施方式 中，标注了相同标记的结构要素和处理步骤是相同或相当的，在不必要的情况下不重复其 说明。
[0103] [实施方式1]
[0104] 图1是表示MRI装置10的整体结构的示意图。
[0105] 如图1所示，MRI装置10具备：磁场施加机构11，其向受验者2的关注区域赋予 受控制的磁场并照射RF(射频）波；接收线圈20,其接收来自该受验者2的响应波（NMR信 号）并输出模拟信号；驱动部21，其对向该受验者2赋予的磁场进行控制，并且对RF波的 发送接收进行控制；W及数据处理部32,其设定该驱动部21的控制时序，并且对各种数据 信号进行处理来生成图像。
[0106] 此外，在此，取载置受验者2的圆筒形状的孔度ore)的中屯、轴为Z轴，将与Z轴正 交的水平方向定义为X轴，将与Z轴正交的垂直方向定义为Y轴。
[0107] 由于MRI装置10是运样的结构，因此通过由磁场施加机构11施加的静磁场，构成 受验者2的原子核的核自旋顺着磁场方向狂轴）取向，并且W该原子核所固有的拉莫尔频 率化armor化equency)进行W该磁场方向为轴的进动。
[010引而且，当照射与该拉莫尔频率相同频率的RF脉冲时，原子发生共振并吸收能量而 被激励，从而产生核磁共振现象（NMR现象；NuclearMa即eticResonance)。在该共振后， 若停止RF脉冲照射，则原子放出能量来恢复为原来的稳定状态。将该过程称为弛豫过程。 在弛豫过程中原子输出与拉莫尔频率相同的频率的电磁波（NMR信号）。
[0109] 利用接收线圈20接收所输出的该NMR信号来作为来自受验者2的响应波，在数