生物信息处理装置、生物信息处理方法和程序与流程

本发明涉及一种生物信息处理装置、生物信息处理方法和程序。

背景技术：

现有技术中，已知有如下技术：对于因脑卒中而发生偏瘫的患者，通过进行使用了bmi(brainmachineinterface：脑机界面)的康复锻炼，来谋求瘫痪的恢复。

例如，专利文献1中公开有用于利用使用了bmi的外骨骼型机械臂(robot)的康复锻炼的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-104549号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

但是，在现有的用于使用了bmi的康复锻炼(rehabilitation)的技术中，如果能够通过激活与发生偏瘫的身体部位连接的脑神经通路来使偏瘫恢复，则视为达成了康复锻炼的目的。然而，有时与发生偏瘫的身体部位连接的脑神经通路残留有多个，在该情况下，在谋求患者的身体整体的恢复的基础上，重要的是激活哪个脑神经通路来使发生偏瘫的身体部位恢复。例如，在左手指和左肩发生偏瘫的患者中，如果激活与右脑的特定的脑区域连接的脑神经通路来使左肩的偏瘫恢复，则当左手指仅在该相同的脑区域通过脑神经通路连接时，脑区域的资源发生竞争，所以难以实现左手指的瘫痪的恢复。

即，在现有的技术中，难以选择使身体部位发挥功能的适当的脑区域来进行训练。

本发明的目的在于，能够选择使身体部位发挥功能的适当的脑区域来进行训练。

用于解决课题的方法

为了实现上述目的，本发明的一个方式的生物信息处理装置的特征在于，包括：

生物信息检测部，其检测与作为功能的恢复或提高的对象的身体部位相应地可选择的多个脑区域中的、至少任一个脑区域的生物信息；

判断部，其基于在由所述生物信息检测部确定出的脑区域中出的生物信息，判断脑的活化状态，其中，所述脑的活化状态包括尝试所述身体部位的动作的受试者的被激活的所述脑区域的位置和该脑区域的被激活的水平；和

输出部，其在由所述判断部判断为所述脑的活化状态适合预先设定的条件的情况下，执行预先设定的动作。

发明效果

根据本发明，能够选择使身体部位发挥功能的适当的脑区域来进行训练。

附图说明

图1是表示使用了bmi的康复锻炼的原理的示意图。

图2是表示手指和肩与支配其的脑神经通路的关系的示意图。

图3是表示本发明的生物信息处理装置的整体结构的示意图。

图4是表示构成控制部的信息处理装置的结构的框图。

图5是表示运动辅助部的结构的示意图。

图6是表示尝试要抬起左肩的患者的同侧的脑区域被激活了的状态的示意图。

图7是表示通过训练而特定的脑区域激活的情形的一例的示意图。

图8是说明脑活化状态判断处理的流程的流程图。

图9是表示使用了同侧(健康侧)的erd的脑卒中偏瘫患者的肩抬起bmi训练的具体实施例的图。

图10是表示1名健康者连续3天的肩抬起bmi训练前后的脑波的变化的图。

图11是表示1名偏瘫患者连续3天的肩抬起bmi训练前后的脑波的变化的图。

图12是表示1名偏瘫患者连续3天的肩抬起bmi训练前后的临床指标的结果的图。

图13是表示5名脑卒中重度偏瘫患者的1名代表受试者连续7天的肩抬起bmi训练前后的脑波的变化的图。

图14是表示图13的代表受试者的连续7天的肩抬起bmi训练前后的偏侧化指数(lateralityindex)的变化的图。

图15是表示图13的代表受试者的三角肌前部的随意肌电图的变化的图。

图16是表示三角肌前部的肌电图的调制指数mi(modulationindex)的变化的图。

图17是表示5名受试者的fma-u/e(fma的上肢项目得分)的变化的图。

图18是表示代表受试者的训练前和训练后的瘫痪肢体的肩的功能的变化的示意图。

图19是表示脑区域选择处理的流程的流程图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式，使用附图进行说明。

[本发明的基本概念]

图1是表示使用了bmi的康复锻炼的原理的示意图。

在图1中，示出与脑神经通路关联的大脑、延髓尾侧部、脊髓和肌肉，大脑的各脑区域用圆形标记表示。其中，在表示脑区域的圆形标记中，画成黑圆的部分表示脑区域没有激活的状态，画成白圆的部分表示脑区域激活的状态。

在使用了bmi的康复锻炼中，取得作为目标的脑区域(例如运动皮层等)的活化状态，在患者要使发生偏瘫的身体部位运动的情况下，仅在该脑区域被激活时，机械臂或肌电刺激等bmi起作用，辅助身体部位的运动。于是，通过将所辅助的身体部位的运动感觉反馈到脑，来诱导脑的可塑性。然后，反复进行这样的过程的结果，残留的脑神经通路被激活，患者即使在没有bmi的状态下，也能够使发生偏瘫的身体部位运动。

在此，在现有的用于使用了bmi的康复锻炼的技术中，根据身体的与左右的瘫痪侧相反侧(对侧)的头皮脑波推测体感运动皮层的兴奋性(活化状态)，通过给予与其水平相应的反馈，来实现脑卒中患者的瘫痪手运动的功能恢复。此外，脑波的特定的频率成分在随意运动、刺激等事件前后减少的情况，被称为事件相关去同步(erd：event-relateddesynchronization)，作为体感运动皮层的兴奋性的指标，能够使用该erd。

但是，如上所述的现有的用于使用了bmi的康复锻炼的技术中所使用的对侧的脑区域，在脑卒中患者中是障碍侧的脑，所以认为其资源有限。

使用对侧的脑区域进行康复锻炼的理由在于，现有的使用了bmi的康复锻炼的对象设想为手指等、主要由对侧的脑神经通路支配的部位。

与此相对地，为了恢复发生偏瘫的脑卒中患者的日常生活动作，不仅手指的动作(抓握动作等)，而且恢复肩肘的动作(伸直肩肘的伸展动作等)也是重要的。

肩肘的动作与手指等不同，不仅对侧的脑神经通路，而且利用同侧的脑神经通路的支配也占一定的比例。

图2是表示手指和肩和支配其的脑神经通路的关系的示意图。

如图2所示，手指基本上由对侧的脑神经通路支配，与此相对地，肩的利用对侧和同侧的脑神经通路的支配是同程度的。

因此，在本发明中，作为用于切换脑信息流路(用于功能恢复的脑神经通路)的bmi技术，偏瘫患者根据作为健康侧的同侧的头皮脑波推测体感运动皮层的兴奋性，根据其水平，给予利用上肢外骨骼机械臂进行的瘫痪侧上肢的肩抬起运动辅助或利用电刺激装置进行的上肢近端肌电刺激等反馈。

由此，在本发明中，实现同侧的体感运动皮层的兴奋性的上升和与其相伴的以近端肌为中心的瘫痪侧上肢功能的恢复。即，通过将用于身体部位的功能恢复的脑神经通路从同侧的体感运动皮层切换至瘫痪侧上肢的脑信息流路，能够选择使身体部位发挥功能的适当的脑区域来进行训练。

[结构]

图3是表示本发明的生物信息处理装置1的整体结构的示意图。

生物信息处理装置1包括：脑波检测部10(生物信息检测部)、控制部20(判断部)和运动辅助部30(输出部)，这些部分能够通过有线通信或无线通信相互通信。

脑波检测部10包括用于根据头皮的电位变化来检测作为脑的生物信息的脑波的电极。在本实施方式中，脑波检测部10在头皮整体中构成为以矩阵状配置的多个电极。基于脑波检测部10的检测结果，能够利用控制部20取得包含激活了的脑区域的位置和激活的水平的脑的活化状态。由脑波检测部10检测出的脑波的信号，被放大至适于后级的处理的信号电平后，被发送到控制部20。此外，为了取得脑区域的活化状态，除作为脑的生物信息检测脑波之外，也可以使用检测利用近红外分光法的脑血流变化的传感器来检测脑的血流量。

控制部20由pc(personalcomputer)、平板终端、或智能手机等信息处理装置构成。另外，控制部20通过执行后述的脑活化状态判断处理，基于脑波检测部10的检测结果，控制运动辅助部30。

图4是表示构成控制部20的信息处理装置的结构的框图。

如图4所示，控制部20包括：cpu(centralprocessingunit)21、rom(readonlymemory)22、ram(randomaccessmemory)23、信息输入部24、信息输出部25、存储部26和通信部27。

cpu21按照rom22或存储部26中存储的程序执行各种处理。

rom22存储用于控制生物信息处理装置1的各种程序。

ram23中存储用于cpu21执行各种处理的数据等。

信息输入部24由键盘或鼠标、或触摸面板等输入设备构成，根据用户的指示操作输入各种信息。

信息输出部25由显示器和扬声器构成，按照cpu21的控制，进行信息的显示和声音的输出。

存储部26由硬盘等存储装置构成，存储生物信息处理装置1中使用的各种数据或程序。

通信部27利用usb(universalserialbus)电缆等的有线通信或利用bluetooth(注册商标)等无线通信进行与其它装置的通信。

在这样的结构的生物信息处理装置1中，通过cpu21执行用于脑活化状态判断处理的程序，在cpu21中，作为功能性结构，形成生物信息取得部21a、脑活化状态判断部21b和运动辅助控制部21c。

生物信息取得部21a，作为表示脑的活化状态的生物信息取得由脑波检测部10检测出的脑区域的脑波的数据。在本实施方式中，在左手指和左肩发生偏瘫的患者中，将以左肩的功能为康复锻炼的对象的情况作为例子，生物信息取得部21a设为取得右脑的体感运动皮层和左脑的体感运动皮层的脑区域的脑波。此外，该情况下，只要至少取得右脑的体感运动皮层和左脑的体感运动皮层的脑区域的脑波，就能够执行脑活化状态判断处理。但是，也可以由脑波检测部10的全部电极取得检测出的各脑区域的脑波，将在作为康复目标的脑区域以外不产生无用的激活合在一起进行判断。

脑活化状态判断部21b，基于由生物信息取得部21a取得的脑区域的脑波的数据，判断脑的活化状态是否适合用于使运动辅助部30动作而预先设定的条件(以下，称为“运动辅助条件”)。

在本实施方式中，在左手指和左肩发生偏瘫的患者中，将左肩的功能作为康复锻炼的对象，所以右脑的体感运动皮层的脑区域用于左手指的功能恢复，左肩的功能恢复中使用作为同侧的左脑的体感运动皮层的脑区域。因此，在与左脑的体感运动皮层的脑区域对应的头皮的位置检测出的脑波的特定的频率成分减少(即，发生erd)的情况被设定为运动辅助条件。具体而言，将以脑波的8～13hz为主成分的振动(μ节律)的振幅比所设定的阈值小的情况设定为运动辅助条件。此外，对于脑波的8～13hz的振动(μ节律)的振幅设定的阈值，能够设定为与患者个人的erd相应的值。

运动辅助控制部21c，在脑活化状态判断部21b中判断为由生物信息取得部21a取得的脑区域的脑波的数据适合运动辅助条件的情况下，输出使运动辅助部30驱动的指示信号。

运动辅助部30支承患者的发生偏瘫的胳膊，当输入由运动辅助控制部21c指示驱动的指示信号时，利用致动器辅助抬起患者发生偏瘫的胳膊的动作。

图5是表示运动辅助部30的结构的示意图。

如图5所示，运动辅助部30构成为上肢外骨骼机械臂，其包括主体支承部31、臂部32、连结部33和致动器34。

主体支承部31被固定于患者就座的椅子上，利用连结部33保持臂部32且臂部32可旋转。主体支承部31和臂部32的相对的旋转动作由致动器34驱动。

臂部32为沿患者的胳膊配置的臂部件，具有对应于患者的上膊和前膊的部分，并且这些部分以规定角度(患者轻轻地弯曲肘的程度的角度)弯折地连接。对应于臂部32的上膊的部分的上端，以利用连结部33在相对于主体支承部31在上下方向可旋转的方式连结。另外，在对应于臂部32的上膊和前膊的部分，分别设置有用于支承患者的上膊和前膊的带部件32a、32b。

连结部33将臂部32以在上下方向可旋转的方式连结于主体支承部31。

致动器34对主体支承部31输出用于使臂部32旋转动作的驱动力。

根据这样的结构，生物信息处理装置1检测尝试要抬起左肩的患者的脑波，判断康复锻炼中作为目标的脑区域(在此同侧的脑区域)是否被激活。

图6是表示尝试要抬起左肩的患者的同侧的脑区域被激活的状态的示意图。

在患者尝试左肩的抬起等特定的动作的情况下，与进行动作的身体部位通过脑神经通路连接的某个脑区域激活。本实施方式中，如上所述，选择用于进行特定的动作(在此为左肩的抬起)的脑神经通路，在患者尝试特定的动作的情况下，利用生物信息处理装置1进行训练以使得与该脑神经通路连接的脑区域(同侧的脑神经通路)激活。

即，在患者用发生偏瘫的身体部位尝试特定的动作时，如果判断为特定的脑区域激活了，则在生物信息处理装置1中，利用运动辅助部30进行运动的辅助。于是，通过所辅助的身体部位的运动感觉反馈到脑，来诱导脑的可塑性。通过反复进行上述动作，从一开始的尝试特定的动作时激活的脑区域参差不齐的状态，逐渐变为训练作为目标的脑区域激活的状态，即使在没有运动辅助部30的辅助的状态下也能够通过患者自身的脑神经通路来进行发生偏瘫的身体部位的运动。

图7是表示通过训练而特定的脑区域激活的情形的一例的示意图。此外，图7中，示出表示脑区域的活化状态的脑的示意图和由该脑区域所て控制的身体部位(瘫痪肌)的emg(electromyograph，肌动电流描记器)。

在图7的脑的示意图中，可知越是浓度高的部分，越显示脑区域激活(发生erd)，通过训练而与特定的动作相对应地脑区域激活，由此瘫痪肌的功能恢复。

[动作]

下面，说明生物信息处理装置1的动作。

图8是说明脑活化状态判断处理的流程的流程图。

脑活化状态判断处理通过经由信息输入部24输入执行脑活化状态判断处理的指示而开始。

在步骤s1中，生物信息取得部21a，作为显示脑的活化状态的生物信息取得由脑波检测部10检测出的脑区域的脑波的数据。

在步骤s2中，脑活化状态判断部21b，基于由生物信息取得部21a取得的脑区域的脑波的数据，判断脑的活化状态是否适合用于使运动辅助部30动作而预先设定的条件(运动辅助条件)。

在脑的活化状态不适合运动辅助条件的情况下，在步骤s2中判断为no，处理转移至步骤s4。

另一方面，在脑的活化状态适合运动辅助条件的情况下，在步骤s2中判断为yes，处理转移至步骤s3。

在步骤s3中，运动辅助控制部21c输出使运动辅助部30驱动的指示信号。由此，运动辅助部30的致动器34输出用于使臂部32相对于主体支承部31旋转动作的驱动力。即，运动辅助部30的臂部32相对于主体支承部31向上方旋转，辅助患者抬起左肩的运动。

在步骤s4中，脑活化状态判断部21b判断是否输入了结束脑活化状态判断处理的指示。

在没有输入结束脑活化状态判断处理的指示的情况下，在步骤s4中判断为no，处理转移至步骤s1。

另一方面，在输入了结束脑活化状态判断处理的指示的情况下，在步骤s4中判断为yes，脑活化状态判断处理结束。

[实施方式的效果]

图9是表示使用了同侧(健康侧)的erd的脑卒中偏瘫患者的肩抬起bmi训练的具体实施例的图。

图9所示的实施例中，在基于国际10/20法的电极配置中，将由c3(左脑)和c4(右脑)的位置的电极检测出的脑波的erd分别作为用于由同侧的脑活动进行的肩抬起运动的生物标记使用。

而且，在受试者(患者和健康者)尝试相当于瘫痪侧的肩的抬起动作时，当同侧的erd超过一定的阈值时，安装的上肢外骨骼机械臂使肩被动(他动)地被抬起。

在本实施例中，在单日训练中，通过进行20次×5组(block)的总计100次的反复训练，进行偏瘫患者的瘫痪侧上肢运动的训练。

而且，在3名健康者、4名偏瘫患者中实施单日的肩抬起bmi训练，在1名健康者、1名偏瘫患者中实施3天连续的肩抬起bmi训练，由此取得实验结果。

此外，作为脑波计测装置，使用高密度脑波计(128ch，egi公司)。

受试者在安装有外骨骼机械臂的状态下辨识以rest(休息)(5秒)、ready(预备)(1秒)、imagery(意象)(6秒)的顺序显示文字的画面。受试者在显示为imagery时，想象“以肘伸展使肩弯曲90度的意念”。该运动意念时的同侧(健康侧)的体感运动皮层的erd为30％以上时，上肢外骨骼机械臂使受试者的上肢被动地弯曲。将其作为1次训练，实施20次×5组。

其结果，在本实施例中，单日的肩抬起bmi训练的伴随超过一定的阈值的同侧erd的肩抬起运动意念的成功率为：健康者56±4％、偏瘫患者79±21％，在全例中都能够实施使用了同侧erd的肩抬起bmi训练。

图10是表示1名健康者连续3天的肩抬起bmi训练前后的脑波的变化的图。

在图10中，记录的全头脑波的各通道的erd平均值以浓淡进行显示，浓度越高，erd表现得越强，表示脑活动的兴奋性(活化状态)上升。将第1天和第3天进行比较时，可看到通过肩抬起bmi训练而肩抬起意念时的同侧erd升高的趋势。

图11是表示1名偏瘫患者连续3天的肩抬起bmi训练前后的脑波的变化的图。

训练的第1天在运动意念时在瘫痪侧三角肌前部纤维中可看到显著的肌紧张上升，由于肌活动的影响作为噪音混入于脑波，所以从分析结果中除外。

因此，图11中示出在运动意念时确保了瘫痪侧三角肌前部纤维的安静的第2天和第3天的脑波(脑的活化状态)。图11的左侧的脑的示意图示出erd平均值。另外，图11的右侧的脑的示意图中，相对于运动意念时的erd值，以安静时的erd值实施t检查，示出各通道(电极)的t值。在图11中，在右侧的脑的示意图中，浓度越高，每次施行的erd值的分散越小，所以显示出更可靠地发生erd的情况。这样，在偏瘫患者中，可看到通过肩抬起bmi训练而同侧erd平均值、同侧erd的t值升高的趋势。

图12是表示1名偏瘫患者连续3天的肩抬起bmi训练前后的临床指标的结果的图。

在此，fugl-meyerassessment(fma)、strokeimpairmentassessmentset(sias)为临床的瘫痪侧上肢功能评价，modifiedashworthscale(mas)为瘫痪侧上肢的肌紧张程度的临床的评价尺度。可知fma的临床上有意义的最小变化量(mcid)为4.25～7.25点。

如图12所示，确认了通过3天的肩抬起bmi训练而在偏瘫患者的上肢瘫痪中获得fma的改善，确认了自动和被动运动中的肩抬起角度上也得到了提高。

图13～图18是表示对于5名脑卒中重度偏瘫患者、实施了1天1小时的bmi训练合计7天的结果的图。此外，bmi康复系统的结构与图9同样。

具体而言，图13是关于5名脑卒中重度偏瘫患者的1名代表受试者，表示连续7天的肩抬起bmi训练前后的脑波的变化的图。在图13中显示了，越是浓度的高的部分，erd表现得越强，越是浓度低的部分，事件相关同步(ers：event-relatedsynchronization)表现得越强。另外，图14是表示图13的代表受试者的连续7天的肩抬起bmi训练前后的偏侧化指数(lateralityindex)的变化的图。

此外，图14的偏侧化指数被定义为，

偏侧化指数＝(对侧erd-同侧erd)/(|对侧erd|+|同侧erd|)。

在图13～图18所示的bmi训练中，与瘫痪的右肩的肌肉连接的左半球的运动皮层和右半球的运动皮层中，在右半球的运动皮层的附近贴附电极来检测脑波，以对从该右半球的运动皮层下降至肩的肌肉的神经通路(与瘫痪肢体同侧的通路)进行功能训练为目标。

其结果，在试图进行肩的抬起运动时产生的运动关联脑波(图13的浓度高的部分)向作为bmi中用于训练的脑波的右侧迁移。根据该结果可以认为，以通路选择性的功能激活为目标的本实施方式的bmi，如预期的那样使从右半球的运动皮层下降至肩的肌肉的神经通路选择性地激活。

此外，在5名中的2名受试者中确认到脑波的同样的显著变化。

进而，图15是表示图13的代表受试者的三角肌前部的随意肌电图的变化的图。另外，图16是表示三角肌前部的肌电图的调制指数mi(modulationindex)的变化的图。

此外，图16的调制指数mi(t)被定义为，

mi(t)＝(1/ttask)σemg(t)task/(1/trest)σemg(t)rest。

其中，ttask为运动意念时的样本数据数，trest为安静时的样本数据数，emg(t)task为运动意念时(任务时)的肌电图的波形，emg(t)rest为安静时的肌电图的波形。

如图15和图16所示，观察在抬起瘫痪肢体的肩时活动的三角肌前部的肌电图的结果，在训练后，其活动量显著地增加。即，利用本实施方式的bmi，使如预期的那样从右半球的运动皮层下降至肩的肌肉的神经通路选择性地激活的结果，能够更强地进行肌肉的随意控制。

此外，在5名中的4名受试者中确认到肌电图的同样的显著变化。

另外，图17是表示5名受试者的fma-u/e(fma的上肢项目得分)的变化的图。

如图17所示，用作为临床学的运动评价指标的fma-u/e评价作为上述bmi训练的结果带来的临床的治疗效果的结果，在全部例子中可看到大幅的功能恢复。

图18是表示代表受试者的训练前和训练后的瘫痪肢体的肩的功能的变化的示意图。

如图18所示，进行上述bmi训练的结果，瘫痪的肩成为能够抬起至比训练前明显高的位置的状态。

综上所述，作为由本发明产生的特有的效果，在健康者、偏瘫患者中显示肩抬起运动意念时的同侧的体感运动皮层的兴奋性的上升和与其相伴的偏瘫患者中的瘫痪侧上肢功能的恢复效果。这可以认为是伴随从同侧的体感运动皮层至瘫痪侧上肢的脑信息流路(脑神经通路)的切换而引起的现象。

[变形例1]

在上述的实施方式中，在脑活化状态判断处理的执行之前，检测该患者的脑区域的活化状态的趋势，基于其检测结果，能够执行选择是否将某个脑区域设为康复目标的处理(脑区域选择处理)。

图19是表示脑区域选择处理的流程的流程图。

脑区域选择处理通过经由信息输入部24输入执行脑区域选择处理的指示而开始。

在步骤s11中，生物信息取得部21a重复执行规定次数的取得用发生偏瘫的身体部位进行特定的动作的患者的各脑区域的脑波的处理。在步骤s11中，例如患者用发生偏瘫的身体部位重复执行5次特定的动作，生物信息取得部21a取得该5次的各脑区域的脑波。

在步骤s12中，脑活化状态判断部21b判断对于用发生偏瘫的身体部位进行的特定的动作来说激活的趋势高的脑区域。

在步骤s13中，脑活化状态判断部21b将判断为对于用发生偏瘫的身体部位进行的特定的动作来说激活的趋势高的脑区域作为用于设为康复目标而优选的脑区域进行展示(显示于显示器等)。

此时，也可以在预先指定的脑区域(例如选择限定于同侧的脑区域，或者判断为在当前时刻活动低但随着训练而激活的趋势高的脑区域等)中展示作为目标优选的脑区域。

在通过脑活化状态判断处理来进行训练之前，通过脑区域选择处理，在该患者中选择与进行训练的特定的动作相对应而容易激活的脑区域，由此能够更有效地谋求身体功能的恢复。

[变形例2]

在上述的实施方式中，在脑活化状态判断处理中，在脑的活化状态适合运动辅助条件的情况下，利用运动辅助部30，辅助患者抬起左肩的运动。

与此相对，在脑的活化状态适合运动辅助条件的情况下，也可以替代利用运动辅助部30进行的运动辅助，而在显示器上显示表示脑的活化状态适合的意思。

由此，能够不使用运动辅助部30地简单地进行训练。即，患者能够在自己家进行康复锻炼等。

此外，除了利用运动辅助部30进行运动辅助之外，也可以在显示器上显示表示脑的活化状态适合的意思。

[变形例3]

在上述的实施方式中，在脑的活化状态不适合运动辅助条件的情况下，可以对患者给予报知表示脑的活化状态不适合的意思的知觉的刺激(疼痛、振动、压迫、电刺激或声音等)。

通过给予这样的刺激，能够提高患者的训练效果的粘着度。

此外，本发明能够在产生本发明的效果的范围内适当进行变形、改良等，并不限定于上述的实施方式。

例如，在上述的实施方式中，也可以不仅在与发生偏瘫的身体部位同侧的脑区域，而且在对侧可选择的多个脑区域中选择某个脑区域来进行训练。另外，也可以选择与发生偏瘫的身体部位对侧的脑区域和同侧的脑区域，作为将它们设为康复目标的脑区域，训练多个身体部位。

作为此时选择的脑区域，在成人的情况下，能够设为体感运动皮层、辅助运动皮层、运动前皮层、前辅助运动皮层等运动关联区域。另一方面，在婴幼儿的情况下，除运动关联区域之外，能够还包括感觉皮层等运动关联区域以外的脑区域。

关于它们之中选择哪个脑区域，优选按每个相应患者，考虑脑卒中的严重程度、组织损伤的尺寸和损伤部位、是否为在幼少期发病的脑卒中、是否为臂丛神经麻痹(撕裂综合征)、脊髓损伤、脑瘫或神经肌肉疑难症等状况来选择。

另外，在上述的实施方式中，以进行患者的偏瘫产生的身体部位的功能恢复的情况为例进行了说明，但并不限定于此。即，也可以使用生物信息处理装置1，为了提高健康者的身体部位的功能而进行训练。

另外，在上述的实施方式中，脑波检测部10作为在头皮整体中以矩阵状配置的电极构成，但并不限定于此。即，也可以在与作为康复目标选择出的脑区域对应的头皮的位置设置1个或多个单体的电极的方式。

另外，在上述的实施方式中，以将运动辅助部30作为上肢外骨骼机械臂构成的情况为例进行了说明，但并不限定于此。即，只要能够辅助患者的运动，则能够做成其他方式的装置，例如能够构成为对发生偏瘫的身体部位给予肌电刺激的电刺激装置等。

另外，能够适当组合上述实施方式和各变形例，实施本发明。

上述的实施方式的处理也能够利用硬件和软件的任一种而执行。

即，只要在生物信息处理装置1中具有能够执行上述的处理的功能即可，为了实现该功能而采用什么样的功能结构和硬件结构并不限定于上述的例子。

在利用软件执行上述的处理的情况下，在计算机上从网络或存储介质安装构成该软件的程序。

存储程序的存储介质，由与装置主体不同地分配的可移动介质、或预先组装于装置主体的存储介质等构成。可移动介质例如由磁盘、光盘、或光磁盘等构成。光盘例如由cd-rom(compactdisk-readonlymemory)，dvd(digitalversatiledisk)，blu-raydisc(注册商标)等构成。光磁盘由md(mini-disk)等构成。另外，预先组装于装置主体的存储介质例如由存储程序的rom或硬盘等构成。

如以上那样构成的生物信息处理装置1包括：脑波检测部10、控制部20和运动辅助部30。

脑波检测部10检测与作为功能的恢复或提高的对象的身体部位相应地可选择的多个脑区域中的、至少某个脑区域的生物信息。

控制部20基于由脑波检测部10检测出的脑区域的生物信息，判断尝试身体部位的动作的受试者的包括被激活的脑区域的位置和该脑区域的被激活的水平的脑的活化状态。

运动辅助部30在由控制部20判断为脑的活化状态适合预先设定的条件的情况下，执行预先设定好的动作。

由此，在根据作为功能的恢复或提高的对象的身体部位可选择的多个脑区域中，能够选择使身体部位发挥功能的适当的脑区域来进行训练。

脑波检测部10检测与作为功能的恢复或提高的对象的身体部位对应的同侧的脑区域的生物信息。

由此，能够使用从与身体部位同侧的脑区域中选择的脑区域，进行使身体部位发挥功能的训练。

脑波检测部10检测与作为功能的恢复或提高的对象的身体部位对应的对侧的脑区域的生物信息。

由此，能够使用从与身体部位对侧的脑区域中选择的脑区域，进行使身体部位发挥功能的训练。

脑波检测部10分别检测与作为功能的恢复或提高的对象的第1身体部位对应的同侧的脑区域的生物信息、和与作为功能的恢复或提高的对象的第2身体部位对应的对侧的脑区域的生物信息。

由此，能够使用从与身体部位对侧的脑区域中选择的脑区域和从与身体部位同侧的脑区域中选择的脑区域，进行使多个身体部位分别发挥功能的训练。

脑波检测部10检测成人的脑的运动关联区域中所含的脑区域的生物信息。

由此，在成人的脑中能够选择可选择的适当的脑区域，进行使身体部位发挥功能的训练。

脑波检测部10检测婴幼儿的脑的运动关联区域、和包括感觉皮层的运动关联区域以外的区域中所含的脑区域的生物信息。

由此，在婴幼儿的脑中，能够选择具有通过训练而激活的可能性的广泛的脑区域，进行使身体部位发挥功能的训练。

脑波检测部10检测尝试身体部位的动作的受试者的多个脑区域的生物信息。

控制部20基于由脑波检测部10检测出的脑波，将被激活的多个脑区域中的、作为与身体部位相对应的对象选择的脑区域设为判断脑的活化状态的判断对象。

由此，在该受试者中，通过选择与进行训练的特定的动作对应地激活的适当的脑区域，能够更有效地进行使身体部位发挥功能的训练。

输出部包括辅助身体部位的运动的辅助装置(运动辅助部30)。

由此，通过将身体部位的运动感觉反馈到脑，能够诱导脑的可塑性。

输出部包括显示脑的活化状态是否适合预先设定的条件的显示装置(信息输出部25的显示器)。

由此，能够简单地进行使身体部位发挥功能的训练。

输出部包括知觉刺激装置，其在脑的活化状态不适合预先设定的条件的情况下，对受试者赋予知觉的刺激。

由此，能够提高受试者的训练效果的粘着度。

附图标记说明

1生物信息处理装置

10脑波检测部

20控制部

21cpu

21a生物信息取得部

21b脑活化状态判断部

21c运动辅助控制部

22rom

23ram

24信息输入部

25信息输出部

26存储部

27通信部

30运动辅助部

31主体支承部

32臂部

32a、32b带部件

33连结部

34致动器。