JP2017012339A - 認知機能観察システム及び認知機能観察方法 - Google Patents

Abstract

【課題】音楽を楽しみながら、被検者が気軽に行うことができる認知機能観察用のシステム及び方法を提供する。【解決手段】認知機能観察システム１０は、パネル装置２０と装置本体３０により構成される。パネル装置２０は、ボタン２４Ａ〜２４Ｉがユーザにより押されたことを検知するセンサＳＡ〜ＳＩを有する。装置本体３０のルーチン設定プログラム４４は、選択された一つ以上のボタンに所定の順序で繰り返し接触することで、特定の楽曲の音列が再現されるようにルーチンを設定する。そして、ルーチン提示プログラム４６により、ユーザにルーチンが提示され、ユーザが提示されたルーチンを記憶して実行すると、音出力プログラム５０は、ルーチンテーブルを参照し、押されたボタンに対応する音を出力する。この繰り返しで特定の楽曲の音列が再現され、ルーチンの遂行状況に関する情報がログデータ６８として記憶される。【選択図】図１

Description

本発明は、認知機能の検査・観察のためのシステム及び方法に関し、更に具体的には、音楽を楽しみながら認知機能観察を行う認知機能観察システム及び認知機能観察方法に関するものである。

認知症などの認知機能障害は、早期の発見や治療が重要なため、様々な早期発見用の検査方法が開発されている。そのうち、例えば、ＭＭＳＥ（ミニメンタルステート検査）は、主に、記憶力，計算力，言語力，見当識を測定するための包括的な認知機能テストであって、世界的によく利用されているものである。しかし、前記ＭＭＳＥの評価試験は、例えば、「今日は何月何日ですか」といった質問を繰り返すもので、楽しくないばかりか、苦痛に感じる被検者が多く、テストを受けたがらない傾向にある。そのため、日常的に繰り返し実施することが難しく、認知機能の継続的な検査・観察には不向きである。また、テスト式認知機能検査の実施には検者を必要とするため人的なコストもかかる。

一方、音楽が好きな人は非常に多く、下記特許文献１には、音楽を利用して、認知症・忘れ物の検査とそのレベルを判断する検査装置が提案されている。当該特許文献１の装置は、音楽に関連する検査質問が保存された記憶部と、音楽を出力する音声出力手段と、検査質問を表示する表示手段と、検査質問に対して被検者が回答を入力する入力手段と、入力された回答から被検者の認知症又は物忘れの症状レベルを判定する検査処理手段とを備えている。

特開２０１０−１７８９２０公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の背景技術では、検査装置に表示される文字や絵などを被検者が見て確認し、更に、入力装置による回答入力などの操作を要する。従って、視力が弱くなってきている人や、入力手段を用いた操作を自分で行うことが不得手な人にとっては、気軽に行うことができないという課題がある。そこで、認知機能の検査や観察に、音楽を用いたより簡便なシステムを導入できれば、被検者の精神的負担が少なく、日常的に繰り返し実施することができ、データの収集にも好都合である。

本発明は、以上のような点に着目したもので、音楽を楽しみながら、被検者が一人で気軽に日常的に認知機能の検査・観察を繰り返し実施することができる認知機能観察システム及び認知機能観察方法を提供することを、その目的とする。

本発明の認知機能観察システムは、ユーザによる所定のルーチンの実行により、楽曲を構成する音の高さと順序である音列を再現し、認知機能の検査・観察に利用される認知機能観察システムであって、前記ユーザにより接触される複数のオブジェクトと、該複数のオブジェクトに前記ユーザが接触したことを検知する検知手段と、前記複数のオブジェクトから選択された一つ以上のオブジェクトに、所定の順序で繰り返し接触することで、特定の楽曲の音列が再現されるようにルーチンを設定し、ルーチンテーブルを生成するルーチン設定手段と、該ルーチン設定手段によって設定されたルーチンを、前記ユーザに提示するルーチン提示手段と、該ルーチン提示手段によって提示されたルーチンに従って前記ユーザが所定のオブジェクトに接触したときに、前記ルーチンテーブルを参照し、該当する音の出力を出力手段に指示する出力指示手段と、前記ユーザによるルーチンの遂行状況に関するデータを取得するログ取得手段と、を備えたことを特徴とする認知機能観察システム。

主要な形態の一つは、前記各手段の制御を行うとともに、前記ユーザによって所定のルーチンが達成されたか否かを判断する制御手段を備えており、前記制御手段は、前記ルーチン設定手段が、難易度の異なる複数の段階のルーチンを設定したときに、前記ルーチン提示手段に、難易度の低いルーチンから前記ユーザに提示するように指示し、前記ユーザが提示されたルーチンを達成したと判断したときは、前記ルーチン提示手段に、直近に実行されたルーチンよりも一段階難易度が高いルーチンを提示するように指示し、前記ユーザが提示されたルーチンを達成したと判断したとき以外は、前記ログ取得手段によりデータを取得したのち、前記各手段の実行を停止して、認知機能の検査・観察を終了することを特徴とする。

他の形態は、前記ルーチン設定手段は、前記楽曲のメロディを、該楽曲を構成する一音ごとに分割し、分割した各音を、前記ルーチンを構成するユーザによる所定のオブジェクトへの各接触動作に割り当てることを特徴とする。更に他の形態は、前記出力手段は、前記検知手段が前記ユーザによる接触を検知したタイミングと接触を検知している時間に応じた長さで、音を出力することを特徴とする。更に他の形態は、前記楽曲のテンポに応じてガイド音を出力するガイド手段，を設けたことを特徴とする。更に他の形態は、ネットワークを介して他の端末とデータの授受をするための通信手段、を備えたことを特徴とする。

本発明の認知機能確認方法は、ユーザが接触可能な複数のオブジェクトを用いた認知機能の検査・観察方法であって、前記複数のオブジェクトから選択された一つ以上のオブジェクトに、所定の順序で繰り返し接触することで、特定の楽曲を構成する音の高さと順序である音列が再現されるようにルーチンを設定し、ルーチンテーブルを生成するステップ１と、設定されたルーチンを前記ユーザに提示するステップ２と、該ステップ２によって提示されたルーチンに従って前記ユーザが所定のオブジェクトに接触したときに、前記ルーチンテーブルを参照し、該当する音を出力するステップ３と、前記ユーザによるルーチンの遂行状況に関するデータを取得するステップ４と、を含むことを特徴とする。

主要な形態の一つは、前記ステップ１において、難易度の異なる複数の段階のルーチンを設定し、前記ステップ２において、難易度の低いルーチンを前記ユーザに提示するとともに、前記ステップ３において、提示されたルーチンを前記ユーザが達成したか否かを判断するステップ５を含み、該ステップ５において、ルーチンを達成したと判断したら、前記ステップ２に戻り、直近に提示したルーチンよりも一段階難易度が高いルーチンを前記ユーザに提示して、前記ステップ３及びステップ４を繰り返し、前記ステップ５において、ルーチンを達成したと判断した時以外は、前記ルーチンの遂行状況に関するデータを取得した後に、認知機能の検査・観察を終了することを特徴とする。他の形態は、前記ステップ４で取得したデータを、ネットワークを介して接続可能な端末間で送受信するステップ６，を含むことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

本発明によれば、ユーザが接触可能な複数のオブジェクトを用い、該複数のオブジェクトから選択された一つ以上のオブジェクトに、所定の順序で繰り返し接触することで、特定の楽曲の音列が再現されるようにルーチンを設定して、ルーチンテーブルを生成し、設定されたルーチンを前記ユーザに提示する。そして、提示されたルーチンに従って前記ユーザが所定のオブジェクトに接触したときに、前記ルーチンテーブルを参照して該当する音を出力し、ユーザによるルーチンの遂行状況に関するログデータを取得することとした。これは、特定のルーチンを遂行することによる、メロディの「演奏」になる。このため、ユーザの精神的負担が少なく、日常的に繰り返し、認知機能の検査・観察を行うことができる。また、取得したログデータを経時的に観察することで、認知機能の経時的な変化を把握することができる。また、ユーザ（被検者）一人での実施も可能なため、人的コストも削減できるという効果がある。

本発明の実施例１の認知機能観察システムの全体構成を示すブロック図である。 前記実施例１を示す図であり、(A)は楽曲の音列データの一例を示す図，(B)はユーザへのルーチンの提示の態様の一例を示す図である。 前記実施例１による認知機能観察の概要を示すフローチャートである。 前記実施例１の複数のレベルのルーチンテーブルを示す図である。 本発明の実施例２を示す図である。 本発明の実施例３を示す図である。 本発明の他の実施例を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

最初に、図１〜図４を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は、本実施例の認知機能観察システムの全体構成を示すブロック図である。図２(A)は、楽曲の音列データの一例を示す図，(B)はユーザへのルーチンの提示の態様の一例を示す図である。図３は、本実施例のシステムを用いた認知機能観察の概要を示すフローチャートである。図４は、本実施例の複数のレベルのルーチンテーブルの一例を示す図である。

＜概要＞・・・本発明は、ユーザ（被験者）による所定のルーチンの実行により、楽曲の音列（楽曲を構成する音の高さと順序）を再現することで、ユーザの認知機能の検査・観察（以下、検査も含めて「観察」とする）を行うとともに、ルーチンの遂行状況に関するログデータを取得するものであって、前記ログデータを定期的に（例えば、毎日、毎週など）取得することで、ユーザの認知機能の経時的な変化を把握することができる。本発明では、前記ユーザが接触可能な複数のオブジェクトを用い、該複数のオブジェクトから選択された一つ以上のオブジェクトに所定の順序で繰り返し接触することで、特定の楽曲の音列が再現されるようにルーチンが設定され、ルーチンテーブルが生成される。この場合の「ルーチン」は、どのオブジェクトにどのような順序で触れるかという動作の手順であり、「ルーチンテーブル」には、ルーチンに含まれる複数の接触動作の各々に対して、特定の楽曲を構成する各音のいずれの音が割り当てられるかが示されている。このようなルーチンの設定は、システムが自動的に行うようにしてもよいし、ユーザ側で設定できるようにしてもよい。また、前記ルーチンは予め決めておいてもよいし、ランダムに発生させてもよい。

そして、設定されたルーチンを前記ユーザに提示し、ユーザが提示されたルーチンを記憶し、それに従ってルーチンを実行する。ユーザへのルーチンの提示は、ルーチンに従ってオブジェクトの表示を変化させたり光らせたりする方法がある。また、音声で案内を行うようにしてもよい。前記オブジェクトは、ユーザによって接触可能なものであれば、ボタンのように立体的なものであってもよいし、タッチパネルに表示される平面ボタンであってもよい。前記ユーザが、提示されたルーチンを記憶したのち、該ルーチンに従って所定のオブジェクトに接触すると、前記ルーチンテーブルが参照され、接触動作の順序に応じて、該当する音が出力される。これを繰り返すことで、特定の楽曲の音列が再現される。なお、前記ルーチンテーブルに割り当てられるのは、楽曲のメロディを構成する各音の音高のみであり、音価は設定されていない。したがって、オブジェクトに触れるタイミングと長さを調節することで、ユーザがメロディを「演奏」することができる。

以上のようなルーチンを定期的に実行し、当該ルーチンの遂行状況に関するデータをログデータとして取得する。前記ルーチンの実行結果は、既存の認知機能テストの結果と相関を有しており、前記ルーチンのレベルや達成度から、対応する認知機能がおおよそ把握できる。なお、前記ルーチンは、難易度が異なる複数のレベルを用意し、一番容易なルーチンの提示を行い、ユーザが間違えずに実行できたら、一段階難易度が高いルーチンを提示・実行する。これを繰り返し、徐々に難易度が高いルーチンを提示・実行する。ユーザがあるレベルのルーチンの遂行中に間違えたら、その時点でテストは終了となり、当該ルーチンのレベルが、実行年月日等とともに、ログデータとして記録される。このようなログデータを経時的に観察することで、認知機能の経時的な変化が把握できる。

＜全体構成＞・・・次に、本実施例の認知機能観察システムの全体構成を説明する。図１に示すように、本実施例の認知機能監察システム１０は、タブレットのようなパネル装置２０のモニタ２２上に表示される複数（図示の例では９つ）の平面状ボタン２４Ａ〜２４Ｉを、ユーザが接触するオブジェクトとして用いる。そして、本システムの各種機能は、前記パネル装置２０とは別の装置本体３０に設けられている。なお、後述する実施例のように、前記パネル装置２２と装置本体３０を、タブレット端末を用いて単一の装置構成としてもよい。

前記パネル装置２０のモニタ２２には、図１に示すように、縦横３つずつ、合計９個のオブジェクト，すなわち、ボタン２４Ａ〜２４Ｉが表示されている。前記パネル装置２０の内部には、前記ボタン２４Ａ〜２４Ｉにユーザが接触したことを検知するセンサＳＡ〜ＳＩを有する動作検知部２６が設けられている。また、パネル装置２０には、後述する装置本体３０からの出力指示により、音を出力する音声出力部２８が設けられている。なお、音の出力は、装置本体３０側で行うようにしてもよいし、パネル装置２０と装置本体３０の両者で行うようにしてもよい。

前記装置本体３０は、ＣＰＵ３２，通信制御部３４，出力部３６，プログラムメモリ４０，データメモリ６０，ＵＳＢポート７０等を備えている。前記通信制御部３４は、インターネット８０などのネットワークに接続して他の端末８２やサーバ８４等とデータの送受信を行うものである。前記出力部３６は、スピーカであって、ルーチンの実行に合わせて音が再生される。また、前記出力部３６には、メトロノーム３６Ａが設けられている。メトロノーム３６Ａは、ユーザが、曲のテンポに合わせてボタン２４Ａ〜２４Ｉに接触することができるように、一定の間隔で音を刻むものであって、例えば、音程のないクリック音などが出力される。前記ＵＳＢポート７０は、外部から楽曲の音列データや、認知機能に関する比較用のデータなどを取得するためのＵＳＢメモリ７２を差し込むためのものであって、必要に応じて設ければよく、ＵＳＢポート７０の代わりにカードスロット等を設けるようにしてもよい。前記データメモリ６０には、音列データ６２，テーブルデータベース６４，楽曲データベース６６，ログデータ６８などが記憶されている。これらのデータメモリ６０内のデータ等については、以下の各プログラムの機能とともに説明する。なお、データメモリ６０内の音価データ６３については、後述の実施例３で説明する。

前記プログラムメモリ４０には、制御プログラム４２，ルーチン設定プログラム４４，ルーチン提示プログラム４６，音列データ取得プログラム４８，音出力プログラム５０，ログ取得プログラム５２が設けられている。前記制御プログラム４２は、前記各プログラムの実行を制御するものである。前記ルーチン設定プログラム４４は、複数のオブジェクトから選択された一つ以上のオブジェクトに、所定の順序でユーザが繰り返し接触することで特定の楽曲の音列が再現されるようにルーチンを設定し、ルーチンテーブルを生成するものである。以下、具体例を挙げてルーチン設定の一例を説明する。

図２(A)には、特定の楽曲として選定された「故郷」の楽譜の一部と、それに対応する音列データ６２が示されている。該音列データ６２は、前記データメモリ６０の楽曲データベース６６中から、音列に関する部分のみを抽出したものである。同図(A)に示す「順序」とは、曲を構成する各音の配列順序を意味し、「音列」は音高の変化を示している。例えば、順序１は音高Ｃ，順序２は音高Ｃ，・・・順序９は音高Ｆ，順序１０は音高Ｇという具合である。

前記ルーチン設定プログラム４４は、ユーザが所定のボタンに所定の順序で接触したときに、前記曲「故郷」の音列が再現されるように、ルーチンを設定する。図４(A)には、ユーザが前記複数のボタン２４Ａ〜２４Ｉのうちの一つのボタン（例えば、位置ＰＥにあるボタン２４）のみを押すことをルーチンとして設定した例が示されている。なお、図４(A)〜(C)においては、前記モニタ２２上の複数のボタン２４の位置をＰＡ〜ＰＩで示しており、位置ＰＡのボタン２４は、前記図１に示すボタン２４Ａに相当する。他のボタン２４Ｂ〜２４Ｉについても同様である。

前記のように、「位置ＰＥのボタン２４を繰り返し押す」ことがルーチンの内容の場合、ルーチンテーブルＴ１は、図４(A)の通りとなる。前記図２(A)に示す音列データ６２に、ルーチンとポジジョンが付加されており、「ルーチン」の「１→１→１→・・・→１」により、「１」が割り当てられたボタンに繰り返し接触することが示されている。なお、押すべきボタンの位置は、ルーチンの設定ごとに変わることがあるため、「１」が表示されるボタン２４がどの位置のものかを「ポジション」の「ＰＥ」で特定している。この場合、一つのボタンを繰り返し押すことが、ルーチンである。

前記図４(A)に示すルーチンは、単一動作の繰り返しのため、ボタンの位置さえ間違えなければルーチンを遂行することは容易なレベル（例えば、「レベル１」）となっている。そこで、本実施例では、難易度の異なる複数のルーチンを設定し、各レベルのルーチンごとに、ルーチンテーブルが生成される。図４(B)には、二つの動作を繰り返すルーチン（例えば、「レベル２」のルーチン）のルーチンテーブルＴ２が示されている。図４(B)の例では、「ルーチン」は、「１→２→１→２→・・・→１→２」となっており、「１」が割り当てられたボタンと、「２」が割り当てられたボタンを交互に押すことを繰り返す内容となっている。また、「１」が割り当てられるボタン２４は、前記図４(A)とは位置が異なり、位置「ＰＤ」となっており、「２」には位置「ＰＩ」のボタンが割り当てられている。むろん、図４(B)の例は一例であり、「１」の位置は変えずに、単に「２」として別の位置のボタン２４を指定してもよい。

図４(C)に示すルーチンは、九つのボタンを所定の順序で押すという動作を繰り返すことが、例えば「レベル９」のルーチンとして設定されている。図４(C)に示すルーチンテーブルＴ９では、「ルーチン」は、「１→２→３→４→５→６→７→８→９→１→・・・」となっており、「１」〜「９」が割り当てられたボタンを、数字の順に押すことを繰り返す内容となっている。図示の例では「１」が割り当てられたボタンは位置「ＰＧ」となっている。同様に、「２」は位置「ＰＢ」，「３」は位置「ＰＦ」、「４」は位置「ＰＤ」、「５」は位置「ＰＩ」，「６」は位置「ＰＣ」，「７」は位置「ＰＥ」，「８」は位置「ＰＨ」，「９」は位置「ＰＡ」となっている。これらのボタン２４の数字と位置の割り当ては、ルーチンの生成ごとに変えるようにしてもよい。

前記図４(A)〜(C)に示すルーチンテーブルＴ１，Ｔ２，・・・Ｔ９は、前記装置本体３０のデータメモリ６０内のテーブルデータベース６４に予め用意しておくようにしてもよいし、ユーザ（被検者）や検者により曲が指定される毎にランダムに生成するようにしてもよい。

前記ルーチン提示プログラム４６は、前記ルーチン設定プログラム４４によって設定されたルーチンを、前記ユーザに提示するためのものである。提示の仕方としては様々な態様が可能であるが、例えば、前記ボタン２４Ａ〜２４Ｉのうち、ルーチンに含まれるボタンを、押す順序で光らせたり、点滅させたり、数字を表示したりすることが考えられる。また、音声で提示してもよい。図２(B)には、前記「レベル２」の場合のルーチンの提示態様の一例が示されている。同図の上段に示すように、最初は、パネル装置２０のモニタ２２の位置ＰＡ〜ＰＩのボタン２４には何も表示されていないが、前記ルーチン提示プログラム４６の実行により、同図の中段に示すように、位置ＰＤのボタン２４に「１」が表示され、位置ＰＩのボタン２４に「２」が表示される。それとともに、前記装置本体３０の出力部３６から、「ボタン「１」と「２」に交互に触れてください」という案内音声が流れる。あるいは、パネル装置２０の音声出力部２８から同様の音声を出力してもよい。また、前記装置本体３０の表示部３８に、提示中のレベルを表示してもよい。

更に図示の例では、図２(B)に示すように、押す順序に従って、該当するボタンを順次点灯ないし点滅させることとしている。例えば、図２(B)の中段で「１」のボタン２４Ｄを点灯し、次に図２(B)の下段で「２」のボタン２４Ｉを点灯し、更に、「１」のボタン２４Ｄを点灯するという具合である。このとき、「１」と「２」の点灯の間隔を、曲の演奏リズムに合わせて設定すると、ユーザがルーチンのおおよその実行速度（演奏速度）を把握しやすい。また、同時に、前記メトロノーム３６Ａによって、テンポを示すようにしてもよい。

前記音列データ取得プログラム４８は、ルーチンの実行により再生（ないし演奏）する楽曲の音列データ６２（楽曲を構成する音の音高についても時系列データ）を取得するためのものである。ルーチンで使用する曲は、ユーザが好きな曲を選ぶことができるが、ユーザ以外のものが決めるようにしてもよい。音列データの取得は、前記装置本体３０のＵＳＢポート７０に、楽曲のデータが記憶されているＵＳＢメモリ７２を差し込んでロードするようにしてもよいし、あらかじめ前記データメモリ６０に多数の楽曲の音列データを集積した楽曲データベース６６がある場合には、その中から好きな曲を選択するようにしてもよい。あるいは、前記通信制御部３４を介して、インターネット８０から好きな曲の音列データを取得するようにしてもよい。楽曲の音列データの選択ないし取得の方法は任意であり、検者がユーザの認知機能の程度に応じて適宜選択するようにしてもよい。

次に、前記プログラムメモリ４０の音出力プログラム５０は、ユーザが提示されたルーチンを記憶し、該ルーチンに従って、前記モニタ２２の所定のボタン２４Ａ〜２４Ｉに所定の順序で接触したときに、ルーチンデータベース６４を参照する。そして、実行中のレベルに対応するテーブルを参照し、接触を検知したときの当該ルーチン内での動作の順序に対応する音を特定して、音の出力指示を行う。このとき、音出力プログラム５０は、前記センサＳＡ〜ＳＩによってユーザによる接触を検知している時間に応じた長さで、出力部３６から音を出力するように指示するため、ユーザがボタンに触れるタイミングと長さを調節することで、曲を「演奏」をすることができる。なお、前記音出力プログラム５０は、ユーザがルーチンと異なるボタンを押した場合には、例えば、音程のないエラー音などを出力して、ユーザに間違いを示すようにしてもよい。

前記ログ取得プログラム５２は、前記ユーザによるルーチンの遂行状況に関するデータを取得し、ユーザごとに集積するものであって、ログデータ６８として前記データメモリ６０に記憶する。本発明で設定されるルーチンのレベル（難易度）と、既存の認知機能テストの結果とは相関を有しており、前記ルーチンのレベルや達成度から、対応する認知機能がおおよそ把握できる。なお、前記ルーチンは、難易度が異なる複数のレベルを用意し、一番容易なルーチンの提示を行い、ユーザが間違えずに実行できたら、一段階難易度が高いルーチンを提示・実行する。これを繰り返し、徐々に難易度が高いルーチンを提示・実行する。ユーザがあるレベルのルーチンの遂行中に間違えたら、その時点でテストは終了となり、当該ルーチンのレベルが、実行年月日等とともに、ログデータとして記録される。そして、当該ログデータを経時的に観察することで、認知機能の経時的な変化が把握できる。

＜検査・確認手順＞・・・次に、図３も参照しながら、本実施例による認知機能の検査・確認手順の一例を説明する。なお、ここでは、前記モニタ２２に表示される９つのボタンのうち、１つのボタンのみを用いる最も難易度の低い「レベル１」から、９つのボタン全てを用いる最も難易度の高い「レベル９」までのルーチンが設定されているものとする。また、これらのルーチンの遂行により音列が再現される曲は、レベル１〜レベル９までを通して同じ曲を用いることとしているが、レベルごとに異なる曲を用いるようにしてもよい。そして、これらのレベルに応じたルーチンテーブルＴ１〜Ｔ９が設定され、データメモリ６０に記憶されているものとする。

図３に示すように、テストを開始すると、前記制御プログラム４２は、設定された複数のルーチンのうち、最も難易度が低い「レベル１」のルーチンをユーザに提示するように、ルーチン提示プログラム４４に指示する。ルーチン提示プログラム４４は、例えば、該当するボタンに「１」の数字を表示したり、当該ボタン２４を所定の間隔で点滅させたりすることで、ユーザにルーチンを提示する（ステップＳ１０）。また、視覚的な提示とあわせて、図２(B)に示すように、音声でルーチンを提示（「１本の指で課題曲を演奏してください」など）するようにしてもよい。「レベル１」のルーチンを提示されたユーザは、ルーチンの内容を記憶し、提示が終了したら、その内容に従ってルーチンを実行する（ステップＳ１２）。演奏に際しては、課題曲に相応しいテンポで、メトロノーム３６Ａが鳴るようにする。また、このテンポは、ユーザ（被検者）の年齢によって値を増減させるようにしてもよい。

前記制御プログラム４２は、ユーザが間違えずに「レベル１」の曲の最後まで到達したか否かを判断し（ステップＳ１４）、曲の最後まで到達したと判断したときは（ステップＳ１４のＹｅｓ）、前記ルーチン提示プログラム４６に、直近に提示したレベルよりも一段階難易度が高いレベル（すなわち「レベル２」）のルーチンを提示するように指示する。一方、ユーザが間違えて曲の最後まで到達しないと判断したときは（ステップＳ１４でＮｏ）、ログ取得プログラム５２によってログデータを取得して（ステップＳ４０）、ログを保存し、必要に応じてインターネット８０を介して他の端末８２に送信し（ステップＳ４２）、終了する。

前記ステップＳ１４で「レベル１」の曲を最後まで演奏できたら、次に、ルーチン提示プログラム４６により「レベル２」のルーチンが提示される（ステップＳ１６）。ルーチンの提示は、前記図２(B)に示した通りであってもよいし、２つのボタンとルーチンを視覚的に提示し、「１本の指で課題曲を演奏してください」と音声を流すようにしてもよい。ユーザは、提示されたルーチンを記憶し、「レベル２」のルーチンを実行する（ステップＳ１８）。以降は、同様の手順により、レベル２の曲の最後まで到達したかどうか判断し（ステップＳ２０）、到達していれば（ステップＳ２０でＹｅｓ）、「レベル３」のルーチン提示（ステップＳ２２）に進み、到達していなければ（ステップＳ２０でＮｏ）、ログを取得して保存・終了する（ステップＳ４０，Ｓ４２）。そして、全てのレベルのルーチンを実行するまで上記手順を繰り返し（ステップＳ３０でＮｏ）、全てのレベルのルーチンが完了したら（ステップＳ３０でＹｅｓ）、ログを取得して保存・送信した上で（ステップＳ４０，Ｓ４２）終了する。

以上の手段により取得したログデータは、到達したレベルから認知機能のおおよその判定が可能であるとともに、ユーザの認知機能の経時的な変化の確認にも用いることができる。例えば、認知機能がレベル１〜９にまでに分かれているとした場合に、ある時点でレベル５のルーチンまで達成したとする。その１ヶ月後に、同じ条件でテストを行い、「レベル３」で終了した場合には認知機能が低下し、「レベル６」で終了した場合は機能が改善（向上）したと考えることができる。このように、定期的にテストを行い、結果を経時的に観察することで、認知機能の変化を早期に察知することも可能である。

このように、実施例１によれば、次のような効果がある。
(1)ユーザが接触可能な複数のボタン２４Ａ〜２４Ｉを用い、これらボタンから選択された一つ以上のボタンに、所定の順序で繰り返し接触することで、特定の楽曲の音列が再現されるようにルーチンを設定して、ルーチンテーブルを生成する。設定されたルーチンを前記ユーザに提示し、ユーザがルーチンを記憶し、提示されたルーチンに従って所定のボタンに接触したときに、前記ルーチンテーブルを参照して該当する音を出力し、ユーザによるルーチンの遂行状況に関するログデータを取得することとした。そしてルーチンのレベルと既存の認知機能テストの結果の相関から、おおよそのユーザの認知機能レベルを把握する。したがって、音楽を楽しみながら認知機能の確認を行うことができる。
(2)音楽を楽しむことができユーザの精神的負担が少ないため、日常的に繰り返し実行できるため、定期的のログデータを取得できる。
(3)本実施例のルーチンの遂行には、短期記憶や作動記憶、近似記憶といった認知機能が深く関与することから、前記ログデータを観察することで、これらの認知機能の経時的な変化を把握することができる。

(4)本実施例によれば、音楽を楽しみながら検査・観察を行うことができるため、従来の認知機能検査と比べて格段に楽しく、被検者の積極的な参加が期待できる。
(5)本実施例によれば、１本の指でメロディを演奏する簡単な課題からスタートし、それが徐々に難しくなっていくことから練習を必要とせず、ユーザ（ないし被検者）が一人で実施できるため人的コストも削減可能である。
(6)課題曲はほぼ無数にあるため、飽きることがない。

(7)短期記憶や作動記憶、近似記憶は軽度認知障害やアルツハイマー型認知症の初期に最初に障害を受けやすいことから、それを早期に判別するスクリーニング手段としても活用することができる。
(8)課題曲を変えながら指を使って演奏を繰り返すことにより、脳の活動を活発化させ、認知症の予防や改善にも役立つ。
(9)インターネット８０を介してログデータを取得することにより、在宅での見守りシステムにも利用できる。

次に、図５を参照しながら本発明の実施例２を説明する。なお、上述した実施例１と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする。上述した実施例１では、ユーザによる接触の対象として、パネル装置２０の平面状のボタン２４Ａ〜２４Ｉをオブジェクトとして用いたがこれも一例であり、図５(A)に示すように動作検知部１１０として、既存の汎用キーボード１３０を用いるようにしてもよい。

このような動作検知部１１０には、認知機能観察アプリ１４２が導入されたコンバータ１４０を介して、シンセサイザー等の汎用音源・オーディオ装置１５０が接続されている。前記認知機能観察アプリ１４２には、前記実施例１の装置本体３０のプログラムメモリ４０，データメモリ６０，通信制御部３４と同様の機能が設けられている。そして、汎用音源１５０は、前記実施例１の出力部３６に相当する。このような構成とすることで、既存のキーボードや音源を利用して、本実施例のシステムを容易に構築することができる。なお、前記コンバータ１４０は、認知機能観察システム用の専用品を用いてもよいし、既存のコンピュータに認知機能観察用アプリ１４２をインストールして使用することもできる。この場合、前記認知機能観察用アプリ１４２自体を、インターネット８０を介して取得するようにしてもよい。また、図５(B)に示す例のように、タブレット端末１６０が全ての機能を有する一体型の構成としてもよい。この場合、タブレット端末１６０のモニタ１６２にオブジェクトとしてボタン２４Ａ〜２４Ｉを表示し、その内部に、認知機能観察アプリ１７０を設け、通信制御部１７２や出力部１７４を利用すればよい。

次に、図６を参照しながら本発明の実施例３を説明する。上述した実施例１では、楽曲中の各音をユーザによる１動作（接触動作）にあてはめ、ユーザがオブジェクトに接触するタイミングと接触している時間に応じて音を出力する長さを調節することとした。これに対し、本実施例では、ユーザが一定のテンポで所定のルーチンを繰り返すことにより、メロディを正確に演奏することができる構成となっている。例えば、ルーチンを設定する際、１つの動作に対して、演奏するメロディを構成する音の中の最少の音価（楽音に関する楽譜上の時間長）の単位を当てはめ、それより長い場合は空打ち（演奏しない動作）とすることで、一定のテンポで動作（オブジェクトに接触）することにより、メロディを正確に演奏することができる。

本実施例では、前記図１に示す装置本体３０のデータメモリ６０内に設けられている音価データ６３を用いる。音価データ６３は、音列データの楽譜上の音の長さを示すものである。このような音価データ６３は、あらかじめ用意しておくようにしてもよいし、前記音列データ取得プログラム４８が音列データを取得するときに合わせて取得するようにしてもよい。また、音価データ取得用のプログラム（図示せず）を別途設けるようにしてもよい。そして、前記ルーチン設定プログラム４４は、前記音列データ６２及び前記音価データ６３を用いてルーチンテーブルＴＡを生成し、データメモリ６０に記憶する。具体的には、楽曲のメロディを構成する多数の音のうちの最少音価を所定の単位として、前記楽曲を構成する各音を最少音価で分割する。そして、分割された各音の最初の部分については音の出力をし、当該最初の部分より後の部分については音の出力をしないように、図６に示すように、各音ごとに、前記分割された音の各部分の出力の有無と、前記ユーザによる動作を割り当てたテーブルを生成する。

図６には、本実施例で生成されるテーブルＴＡの一例が示されている。同図に示すように、「故郷」の場合には、メロディの中の最少音価は８分音符である。そして、この８分音符（最少音価）を「１」とした場合の他の音の相対的な音価は、音列「Ｃ→Ｃ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｄ→Ｅ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→休符」に対応して、音価「２→２→２→３→１→２→２→２→２→４→２」となる。例えば、図６において、最初の１小節をみると、メロディは「Ｃ→Ｃ→Ｃ」であり、その音価は「２→２→２」である。すなわち、最少音価を分割の単位として、各音を単位表現に分割すると、最初の「Ｃ」については、２つの単位表現に分割される（図示の例では、２番目の「Ｃ」、３番目の「Ｃ」についても同様）。

ここで、各分割表現に対し、ユーザの動作を割り当てた場合、１番目の動作のときのみ「発音する動作」として指定し（図６中の「○」）、２番目の動作のときは「発音しない（空打ち）動作」として指定（図６中の「×」）する。３番目以降の動作についても、同様に、発音する動作と発音しない動作に指定することにより、一定テンポで動作を行うことにより、メロディが正確に演奏されるようになる。なお、図６では内容を省略しているが、ルーチンテーブルＴＡには、前記図４と同様に、「ルーチン」と「ポジション」の欄が設けられており、ユーザが行う動作が設定されている。

このように、本実施例によれば、上述した実施例１の効果に加え、ユーザが一定のテンポでルーチンを繰り返すと、メロディを正しく演奏することができるという効果がある。また、本実施例を応用し、複数の指を使って特定のルーチンをできるだけ早く繰り返す場合、一回のルーチンに要する時間と認知機能との間には相関がある。つまり、ルーチンの実行に要した時間をログデータ６８として取得して解析することで、認知機能を推察することができる。このため、認知機能の検査・観察方法として利用できる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例１で示したシステム構成も一例であり、実施例２に示すように同様の効果を奏する範囲内で適宜設計変更可能である。むろん、実施例２も一例であり、他の形態とすることを妨げない。
(2)前記実施例１で示したセンサＳＡ〜ＳＩは一例であり、本発明でオブジェクトがユーザの接触を検知する手段としては、公知の各種の手段、例えば、歪計，圧力センサ，感圧導電ゴム等を利用してよい。
(3)前記実施例１では、必要に応じてインターネット８０に接続してデータの送受信や情報の取得・提供を行うこととしたが、これも一例であり、ネットワークの利用は必要に応じて行うようにしてよい。また、ネットワークから取得するものとしては、楽曲の音列データや演奏用アプリ１４２，１７０等が含まれてもよい。

(4)前記実施例では、ユーザが接触する対象のオブジェクトとして、平面パネルに表示されたボタン２４Ａ〜２４Ｉ（実施例１）、汎用キーボード１３０のキー（実施例２）を例に挙げたが、これも一例であり、ユーザの接触動作を検知できるものであれば、他の公知の各種の接触媒体が適用可能である。例えば、図７(A)に示すボード装置２００は、ベース２０１上に横一例に配列された立体的なブロック２０２Ａ〜２０２Ｅに、それぞれボタンＢＴ１〜ＢＴ５を設けた例であり、ユーザが、これらのボタンＢＴ１〜ＢＴ５に接触することで楽曲の音列を再現する構成となっている。なお、図示の例では、ボタンＢＴ１とＢＴ２の間と、ボタンＢＴ２とＢＴ３の間にそれぞれ溝が設けられているが、これは一例であり、溝はなくてもよい。また、ボタンの数は適宜増減してよい。図７(B)に示すボード装置２１０のように、平面状のベース２１２に、細長いキーＫ１〜Ｋ５を放射状に配置してもよい。

図７(C)に示すボード装置２２０は、指で押す部分を着脱式のペグにした例である。同図に示すペグＰＡ１〜ＰＡ５は、上部の面積が広く、高さも低いため接触しやすい。また、ペグＰＢ１〜ＰＢ５は、ペグＰＡ１〜ＰＡ５よりは上部の面積が狭く、高さも高くなっている。更にペグＰＣ１〜ＰＣ５は、もっとも上部の面積が狭く、高さも高く設定されている。指との接触面積が狭く、高さも高くなるほど、正確に押す難易度が高くなり、ボード装置２２０の巧緻性が変わる。これらペグＰＡ１〜ＰＡ５，ＰＢ１〜ＰＢ５，ＰＣ１〜ＰＣ５は、ボード装置２２０のベース２２２に設けられた穴２２４Ａ〜２２４Ｅに着脱可能に取り付けられる。なお、図７(C)に示す穴２２４Ａ〜２２４Ｅは、右手の各指の指先が当たりやすい配置となっているが、これも一例であり、横一列，縦一列，十字形など、適宜変更してよく、数も増減可能である。

図７(D)に示す例は、本発明を衣服に適用した例である。同図に示すウェア２３０には、複数のセンサ２３２Ａ〜２３２Ｆが内蔵されている。前記センサ２３２Ａ〜２３２Ｆは、例えば、導電性材料を用いた繊維センサが用いられる。これらのセンサ２３２Ａ〜２３２Ｆに、前記ウェア２３０の装着者（ユーザ）が、提示されたルーチンに従って、手のひら等でタッチすることにより、前記ウェア２３０に取付けられた無線送信機２３４から接触を検知したことが携帯端末２３６，２３８等に伝えられ、音が出力されるという具合である。本例では、前記センサ２３２Ａ〜２３２Ｆが埋め込まれた部分のウェア２３０自体が、オブジェクトである。

(5)上述した実施例１〜３は、いずれも、ユーザが手でオブジェクトに触れる例を挙げて説明したが、これも一例であり、例えば、靴にセンサを設けてユーザの歩行（動作）を検知したり、マットにセンサを設けてユーザのステップ（動作）を検知したりしてもよい。例えば、前記実施例３に示す例において、ルーチンを歩行、すなわち、左右の足で交互に着地するという単純な動作に設定すると、一定のテンポで歩行することにより、特定のメロディを演奏することができる。

(6)ルーチンをユーザが決定できるモードを設け、オブジェクトの数や配置の中から好きなパターンを選べば、楽器やおもちゃとしても楽しむことができる。なお、楽器として使用する場合は、１本指で押すだけではなく、複数の指を使用するようにしてもよい。また、楽器やおもちゃとして使用する場合は、間違えても終了せず、そのまま続行して演奏可能とすればよい。
(7)前記実施例１では、１回でもボタンを押し間違えたらルーチンは終了することとしたが、例えば、３回までの失敗であれば、その回数もカウントした上で、ルーチン完了と判断するなど、適宜設計変更可能である。
(8)前記実施例では、ルーチンに含まれる一つの動作に対して、１音を発することとしたが、これも一例であり、楽曲を短いフレーズに区切り、ユーザが所定のボタンを押すと、所定の長さのフレーズが再生され、それを繰り返すことで楽曲を演奏するようにしてもよい。

本発明によれば、ユーザが接触可能な複数のオブジェクトを用い、該複数のオブジェクトから選択された一つ以上のオブジェクトに、所定の順序で繰り返し接触することで、特定の楽曲の音列が再現されるようにルーチンを設定してルーチンテーブルを生成し、設定されたルーチンを前記ユーザに提示する。そして、提示されたルーチンに従って前記ユーザが所定のオブジェクトに接触したときに、前記ルーチンテーブルを参照して該当する音を出力し、ユーザによるルーチンの遂行に関するログデータを取得することとした。このため、音楽を楽しむことができ、ユーザの精神的負担が少ないため、日常的に繰り返し実行できるため、ログデータの観察による認知機能の経時的な変化を把握する用途に適用できる。特に、ログデータを、ネットワークを通じて送受信可能とすることで、在宅での見守りシステム等にも好適である。

１０：認知機能観察システム
２０：パネル装置
２２：モニタ
２４，２４Ａ〜２４Ｉ：ボタン
２６：動作検知部
２８：音声出力部
３０：装置本体
３２：ＣＰＵ
３４：通信制御部
３６：出力部
３６Ａ：メトロノーム
３８：表示部
４０：プログラムメモリ
４２：制御プログラム
４４：ルーチン設定プログラム
４６：ルーチン提示プログラム
４８：音列データ取得プログラム
５０：音出力プログラム
５２：ログ取得プログラム
６０：データメモリ
６２：音列データ
６３：音価データ
６４：テーブルデータベース
６６：楽曲データベース
６８：ログデータ
７０：ＵＳＢポート
７２：ＵＳＢメモリ
８０：インターネット
８２：端末
８４：サーバ
１００：認知機能観察システム
１１０：動作検知部
１３０：キーボード
１４０：コンバータ
１４２：認知機能観察アプリ
１５０：汎用音源・オーディオ装置
１６０：タブレット装置
１６２：モニタ
１７０：認知機能観察アプリ
１７２：通信制御部
１７４：出力部
２００：ボード装置
２０１：ベース
２０２Ａ〜２０２Ｅ：ブロック
２１０：ボード装置
２１２：ベース
２２０：ボード装置
２２２：ベース
２２４Ａ〜２２４Ｅ：穴
２３０：ウェア
２３２Ａ〜２３２Ｆ：センサ
２３４：無線送信器
２３６，２３８：携帯端末
ＢＡ〜ＢＤ：ブロック
ＢＴ１〜ＢＴ５：ボタン
Ｋ１〜Ｋ５：キー
ＰＡ〜ＰＩ：ボタンの位置
ＰＡ１〜ＰＡ５，ＰＢ１〜ＰＢ５，ＰＣ１〜ＰＣ５：ペグ
ＳＡ〜ＳＩ：センサ
Ｔ１〜Ｔ９，ＴＡ：ルーチンテーブル

Claims (9)

1. ユーザによる所定のルーチンの実行により、楽曲を構成する音の高さと順序である音列を再現し、認知機能の検査・観察に利用される認知機能観察システムであって、
   前記ユーザにより接触される複数のオブジェクトと、
   該複数のオブジェクトに前記ユーザが接触したことを検知する検知手段と、
   前記複数のオブジェクトから選択された一つ以上のオブジェクトに、所定の順序で繰り返し接触することで、特定の楽曲の音列が再現されるようにルーチンを設定し、ルーチンテーブルを生成するルーチン設定手段と、
   該ルーチン設定手段によって設定されたルーチンを、前記ユーザに提示するルーチン提示手段と、
   該ルーチン提示手段によって提示されたルーチンに従って前記ユーザが所定のオブジェクトに接触したときに、前記ルーチンテーブルを参照し、該当する音の出力を出力手段に指示する出力指示手段と、
   前記ユーザによるルーチンの遂行状況に関するデータを取得するログ取得手段と、
   を備えたことを特徴とする認知機能観察システム。
2. 前記各手段の制御を行うとともに、前記ユーザによって所定のルーチンが達成されたか否かを判断する制御手段を備えており、
   前記制御手段は、
   前記ルーチン設定手段が、難易度の異なる複数の段階のルーチンを設定したときに、
   前記ルーチン提示手段に、難易度の低いルーチンから前記ユーザに提示するように指示し、
   前記ユーザが提示されたルーチンを達成したと判断したときは、前記ルーチン提示手段に、直近に実行されたルーチンよりも一段階難易度が高いルーチンを提示するように指示し、
   前記ユーザが提示されたルーチンを達成したと判断したとき以外は、前記ログ取得手段によりデータを取得したのち、前記各手段の実行を停止して、認知機能の検査・観察を終了することを特徴とする請求項１記載の認知機能観察システム。
3. 前記ルーチン設定手段は、
   前記楽曲のメロディを、該楽曲を構成する一音ごとに分割し、分割した各音を、前記ルーチンを構成するユーザによる所定のオブジェクトへの各接触動作に割り当てることを特徴とする請求項１又は２記載の認知機能観察システム。
4. 前記出力手段は、前記検知手段が前記ユーザによる接触を検知したタイミングと接触を検知している時間に応じた長さで、音を出力することを特徴とする請求項３記載の認知機能観察システム。
5. 前記楽曲のテンポに応じてガイド音を出力するガイド手段，
   を設けたことを特徴とする請求項３又は４記載の認知機能観察システム。
6. ネットワークを介して他の端末とデータの授受をするための通信手段、
   を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の認知機能観察システム。
7. ユーザが接触可能な複数のオブジェクトを用いた認知機能の検査・観察方法であって、
   前記複数のオブジェクトから選択された一つ以上のオブジェクトに、所定の順序で繰り返し接触することで、特定の楽曲を構成する音の高さと順序である音列が再現されるようにルーチンを設定し、ルーチンテーブルを生成するステップ１と、
   設定されたルーチンを前記ユーザに提示するステップ２と、
   該ステップ２によって提示されたルーチンに従って前記ユーザが所定のオブジェクトに接触したときに、前記ルーチンテーブルを参照し、該当する音を出力するステップ３と、
   前記ユーザによるルーチンの遂行状況に関するデータを取得するステップ４と、
   を含むことを特徴とする認知機能観察方法。
8. 前記ステップ１において、難易度の異なる複数の段階のルーチンを設定し、
   前記ステップ２において、難易度の低いルーチンを前記ユーザに提示するとともに、
   前記ステップ３において、提示されたルーチンを前記ユーザが達成したか否かを判断するステップ５を含み、
   該ステップ５において、ルーチンを達成したと判断したら、前記ステップ２に戻り、直近に提示したルーチンよりも一段階難易度が高いルーチンを前記ユーザに提示して、前記ステップ３及びステップ４を繰り返し、
   前記ステップ５において、ルーチンを達成したと判断した時以外は、前記ルーチンの遂行状況に関するデータを取得した後に、認知機能の検査・観察を終了することを特徴とする請求項７記載の認知機能観察方法。
9. 前記ステップ４又はステップ５で取得したデータを、ネットワークを介して接続可能な端末間で送受信するステップ６，
   を含むことを特徴とする請求項８記載の認知機能観察システム。