B-Alert Cognitive State Software – B-Alert-SFT-W

認知状態の分類

B-Alertシステム用の分析ソフトウェア追加機能です。

B-Alert X10またはX24システムにCognitive Stateソフトウェアを組み合わせることで、疲労、ストレス（HR指標を使用）、混乱、集中、作業負荷をリアルタイムにモニタリング可能です。

このソフトウェアでは、B-AlertワイヤレスEEGシステムからのデータを分類します。

• ストレスは、心拍数（HR）、心拍変動（HRV）、低周波/高周波（LF/HF）比で監視されます。

  • HRの上昇は覚醒状態に関連

  • HRVは健康的な心拍応答かどうかの指標

  • LF/HF比は交感神経・副交感神経のバランスに関連

これらは全て、ストレスやその反応と密接に関連する測定項目です。

※B-AlertシステムはWindows OSが必要です。

ダッシュボードと正規化

• 標準のダッシュボード表示には、**ゲージ表示（上左）と時系列グラフ（下部）**が含まれます。

  • 指標：集中度、作業負荷、眠気（および心拍数）

• **ヒートマップ（上右）**では、EEGのパワースペクトル密度（PSD）を空間・時間的に可視化。対象帯域はベータ、アルファ、シータ、ガンマなど。

B-Alertのバイオメトリクス指標は、以下の手順で個人ごとに正規化されます。

• 3つのタスク（目を閉じる、計算、視覚刺激など）による5分間のベースライン記録を取得

• その記録から各人に適した分類モデルを生成

• 睡眠指標は、ベースライン中のPSDから予測

個人差のあるプロファイルにより、同じ課題でも指標値が異なる可能性があります。

• 例：目を閉じていても集中していたらアルファ活動が低下 → 後の課題で「注意散漫」な判定が出る可能性

• 初回のベースラインは緊張で活性が高くなる傾向 → 2回目以降の同データの再利用推奨

• カフェイン・ニコチン摂取はベースライン取得前に避けること

ワークロード指標の特性

• 総合モデルに基づくため、相対的に評価するのが基本です。

• 線形2クラス分類で、確率値が1に近いほど高負荷状態

• 課題の複雑性や作業記憶の要求度に比例して高くなる傾向

• Zスコア変換により、異なる被験者間や繰り返し測定の比較が可能になります。

よくある質問（FAQ）

Q：集中・注意散漫・眠気の認知指標で使用される頭皮部位と周波数帯域は？

A：

• Fz-POzおよびCz-POzの双極記録

• 1Hz単位の絶対・相対PSD（2–40 Hz範囲）

• 使用変数は以下：

  • 1–4 Hz（デルタ／スローシータ）：1変数

  • 5–7 Hz（ファーストシータ）：2変数

  • 8–13 Hz（アルファ）：5変数

  • 14–24 Hz（ベータ）：3変数

  • 25–40 Hz（ガンマ）：12変数

Q：ワークロード指標の測定部位と帯域は？

A：

• 記録：C3-C4, Cz-POz, F3-Cz, F3-C4, Fz-C3, Fz-POz

• 使用変数：

  • デルタ／スローシータ：4

  • ファーストシータ：3

  • アルファ：5

  • ベータ：7

  • ガンマ：11

Q：独自の分類アルゴリズムを作成したい場合に考慮すべきことは？

A：

• ソフトウェアが提供するPSDは有用だが、絶対PSDでは個体差が大きい

• 相対PSDへの変換やZスコア化で改善可能

• **制御条件下でのPSDとの比較（正規化）**が最も信頼性が高い

• 1Hz単位の分析がバンドベースより有効

Q：高集中度と作業負荷のゲージの違いは？

A：

• 明確な定義が存在せず、ゴールドスタンダードもない

• 高集中度は視覚刺激や学習中に上昇しやすい

• 作業負荷は記憶や抽象的課題でのみ顕著に変化

• この2つはしばしば非連動であり、作業負荷と心拍変動の方が連動しやすい

• 実験課題の負荷が過小評価されていると、予測通りに反応しないこともある