Chaos Theory Analysis of an Electroencephalogram and Pulse

Journal of International Society of Life Information Science (ISLIS)
J. Intl. Soc. Life Info. Sci. Vol. 21, No. 1, 251-262 (2003)
Chaos Theory Analysis of an Electroencephalogram and
Pulse Wave Changes by Imagery
Takeo OKU1, Eri WATANABE2, Mayumi HIROSAKI2, Sanae FUKUDA2 and Taro SHIRAKAWA2
2
1
Institute for Consciousness Information Research (Shiga, Japan)
Graduate School of Public Health, Kyoto University (Kyoto, Japan)
Abstract: The purpose of the present work was to investigate the effects of visual imagery, e. g.
meditation, at meridian points on an electroencephalogram and pulse waves by chaos theory analysis.
Imagery visualization of a sunlight incident at Dantian, Danzhong and Yingtang and of filling a body
with sunlight showed a slowing of the electroencephalogram over the whole region during the imagery. A
remarkable increase of θ-waves and α1-waves was observed for a certain subject. In addition, a decrease
of the pulse interval and an increase of the intensity of pulse waves were observed upon imagery. Chaos
theory analysis showed that the Lyapunov exponent and entropy of brain waves increased during the
imagery, and that the Lyapunov exponent of pulse waves decreased. The present results indicated that the
visual imagery promoted the neurochaos phenomenon based on the neuron activity and
parasympathetic-division activity.
Keywords: EEG, brain waves, meridian point, imagery, pulse waves, chaos, entropy, Lyapunov
exponent, visualization, meditation
through an information transmission system.3) Yingtang,
Danzhong, and Dantian are frequently selected as the
places where consciousness is concentrated during
meditation.4) In the present work, the order of imagery
was set as Dantian, Danzhong and Yingtang, which is
opposite to our previous work. EEG and pulse wave
measurements were performed to investigate the effects
on the body and mind condition during imagery
visualization of a sunlight incident at three meridian
points and of filling the body with sunlight. We studied
the influence that image recollection gives to a body by
the Chaos theory analysis.
1. Introduction
Although imagery visualization, such as meditation,
qigong and yoga has been used from ancient times as
healing methods for the body and mind, there are many
unknown factors from the viewpoint of contemporary
science. The effects of various kinds of imagery
visualization upon a living body system as atomic
harmonized materials (Atomaterials) are very interesting
and an important topic for modern and future society.1)
In our previous work, a remarkable increase of
θ-waves and α1-waves were observed upon imagery
visualization of a sunlight incident at meridian points
and of filling a body with sunlight.2) Although intensity
changes of the θ-waves were observed on each meridian
point, it was not clear whether the changes were due to a
mitigation effect by time progress or a unique effect by
the imagery points.
The purpose of the present work was to investigate
the effects of imagery visualization at meridian points on
an electroencephalogram (EEG) and pulse waves
2. Experimental Procedures
The subjects were 4 healthy male and female
volunteers (25 to 37 years old), who agreed to the
purpose and protocols of the present work. Imagery as
sunlight enters at Dantian, Danzhong and Yingtang was
visualized in this order, and imagery as the energy filled
the body was also visualized. The visualization time was
2 min, and there was a relaxing and no visualization time
of 2 min before and after that in an A-B-A sequence. The
subjects were in seated positions, and the eyes and ears
were closed while data were collected. Special attention
was paid to prevent any verbal suggestion or
consciousness controls. The laboratory was kept at
21±1°C and 49±5 % humidity.
──────────────────────────────────
Takeo OKU, Ph.D.,
Institute for Consciousness Information Research
E-mail: [email protected]
http://www.k4.dion.ne.jp/~icir
251
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practice is needed for the technique of imagery.
According to self-reports in the present experiments, one
subject had experience in imagery. This subject could do
clear imagery, and clear changes of the brain waves were
observed. The other three subjects reported that clear
imagery was difficult for them, and a small slowing of
the EEG was observed. Because vital reactions upon
imagery visualization would be dependent on differences
in the body and mind condition for each subject,
attention to the differences was needed for the analysis.
The main purpose of the present work was to
investigate the effects and mechanism of the imagery.
Since changes of EEG and pulse waves of one subject,
“A”, who had experience on imagery, were remarkable,
The EEG was measured by the Brain Builder Unit
(Brain Function R & D Center) and FM-515A (Futek
Electronics Co. Ltd.). The frequency distribution of the
brain waves (θ, α1, α2, α3, β) was investigated at Fp1 by
voltage measurements of the brain waves. The standard
electrode was set on the left lobe.
The Bio-Activity Check System (BACSII, Computer
Convenience Inc.) detector was used for pulse wave
measurements. The measurements were carried out for
the forefinger tip of the left hand by setting a light
emitting diode (infrared rays: wave length of 940 nm).
Changes of blood flow including the oxidized
hemoglobin in the blood vessel of a living body were
measured by a phototransistor as a light-detection device.
The data were analyzed by the Chaos theory analysis
program.
80
3. Results
Superiority Rate of Brain Wave (%)
The common characteristic of brain waves for all
subjects was a slowing of the EEG over the whole region
during the imagery visualization. A certain level of
30
20
Voltage (μV)
▲ β (14-23Hz)
■ α3 (12-13Hz)
◆ α2 (9-11Hz)
● α1 (7-8Hz)
▲ θ(4-6Hz)
70
10
0
-10
60
50
40
30
20
10
-20
0
-30
Control
0
2
4
6
8
Dantian
Rest
Rest
Yingtang
Control
Meridian Points for Imagery
Time (sec)
Fig. 3. Superiority rates of EEG by imagery.
Fig. 1. EEG voltage at Fp1 by imagery at Dantian.
6.5
10.0
9.0
6.0
8.0
7.0
Lyapunov Exponent
Voltage of Brain Wave (μV)
Danzhong
10
6.0
5.0
4.0
3.0
5.5
5.0
4.5
4.0
2.0
3.5
1.0
0.0
0
5
10
15
20
3.0
25
Control
Frequency of Brain Wave (Hz)
Dantian
Rest
Danzhong
Rest
Yingtang
Control
Meridian Points for Imagery
Fig. 2. EEG voltage change by imagery at Dantian.
Fig. 4. Lyapunov exponent of EEG upon imagery.
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the experimental data on this subject are shown in the
Dantian is shown in Fig. 1. EEG voltage intensity upon
imagery at Dantian was obtained after Fourier
transformation of measured voltage, as shown in Fig. 2.
The maximum peak was observed at frequencies in the
range of 4-8 Hz, which corresponds to θ-waves and
α1-waves.
The superiority rates of EEG due to imagery are
shown in Fig. 3. During imagery at the meridian points,
an increase of θ-waves and α1-waves was observed.
Especially, a remarkable increase of θ-waves was
observed during sunlight imagery at Dantian, and the
superiority rates of θ-waves showed the maximum. The
superiority rates of θ-, α1- and α2-waves were high
throughout all measurements, and a decrease of
α2-waves was observed upon imagery. On the other hand,
no conspicuous change was observed for the β-waves
and α3-waves. In addition, change rates of superiority
rates of EEG by imagery decreased with time. When
imagery at Yingtang was applied to subject A for three
times continuously, a similar decrease of change rates of
superiority rates of EEG was observed.
Control
Rest
Dantian
Yingtang
8.0
7.5
Rest
7.0
Entropy
6.5
Control
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
Danzhong
3.5
3.0
Control
Dantian
Rest
Danzhong
Rest
Yingtang
Fig. 7. Attractor change of pulse waves by imagery.
Control
Meridian Points for Imagery
14
Fig. 5. Entropy change of EEG upon imagery.
12
Lyapunov Exponent
4000
Pulse Intensity (Arb. Unit)
3500
3000
2500
10
8
6
4
2000
2
1500
0
0
1000
2
4
6
8
10
12
14
Time for Imagery (min)
0
2
4
6
8
10
Time (sec)
Fig. 8. Lyapunov exponent of pulse waves upon
imagery as a function of time.
Fig. 6. Pulse waves by imagery on Dantian.
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Lyapunov exponent and entropy change of brain
waves upon imagery are shown in Fig. 4 and Fig. 5.
During imagery at each meridian point, increases of
Lyapunov exponent and entropy of EEG were observed.
The Lyapunov exponent and entropy showed the
maximums during the imagery of sunlight at Danzhong.
Change of pulse waves by imagery of sunlight at
Dantian for subject A is shown in Fig. 6, and a clear
change of pulse waves was observed upon imagery.
Pattern and cycle of the pulse waves were dependent on
the subjects. Attractor change of pulse waves by imagery
is shown in Fig. 7. Chaotic property of the attractor
decreased upon imagery, and ordering of the attractor
was observed. Lyapunov exponent of pulse waves upon
imagery as a function of time is shown in Fig. 8.
Parameters for calculation were as follows: embedding
dimension = 4, super-sphere size = 0.08, data points =
168000, and calculation points =3470. As soon as the
subject started the imagery, sharp decreases of
Lyapunov-exponent are observed as indicated by arrows
in Fig. 8. Averaged Lyapunov-exponent of pulse waves
upon imagery is shown in Fig. 9. A decrease of averaged
Lyapunov-exponent of pulse waves is also observed
during imagery.
Intensity of pulse waves and pulse-interval change by
imagery are shown in Fig. 10 and Fig. 11, respectively.
An increase of the intensity of pulse waves and a
decrease of the pulse interval were observed upon
sunlight imagery.
8
Lyapunov Exponent
7
6
5
4
3
Control
Dantian
Rest
Danzhong
Rest
Yingtang
Control
Meridian Points for Imagery
Fig. 9. Averaged Lyapunov exponent of pulse waves
upon imagery.
Intensity of Pulse Wave (Arb. Unit)
95
90
85
80
75
70
4. Discussion
65
According to the results obtained in Figs. 1-5, the
present imagery showed increases of θ-waves and
α1-waves. It is believed that significant relaxing and
concentrative effects can be obtained. In our previous
work, remarkably high intensity and superiority rate of
θ-waves were observed.2) In the present experiment
based on the order of Dantian-Danzhong-Yingtang,
dependence of EEG intensity and superiority rate on
time progress decreased. However, the intensity and
superiority rates of θ-waves might be related to both time
progress and positions for the imagery, and further study
is needed.
The Lyapunov exponent and entropy of EEG
increased during imagery at each meridian point, and
showed the maximums during the imagery of sunlight at
Danzhong. In the present experiment, the Lyapunov
exponent of EEG was positive, which indicated the
chaotic property, and the chaotic property increased by
the imagery. This result suggested chaotic fluctuation of
EEG voltage due to neuron activity. Cerebral nerve
systems could be called atomic harmonized materials
with an ultra-advanced complicated system.1) The
structure from bottom-up is an atom, macromolecule,
60
Control
Dantian
Rest
Danzhong
Rest
Yingtang
Control
Meridian Points for Imagery
Fig. 10. Intensity of pulse waves by imagery.
0.74
0.73
Pulse Interval (sec)
0.72
0.71
0.7
0.69
0.68
0.67
0.66
0.65
0.64
Control
Dantian
Rest
Danzhong
Rest
Yingtang
Control
Meridian Points for Imagery
Fig. 11. Pulse interval change by imagery.
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during meditation even with the eyes open. Slowing and
synchronization were also observed. In addition, the
slowing of α-waves and the appearance of θ-waves were
also reported for subjects who had experienced
meditation for a long time.9-11) Synchronization of both
hemispheres and one hemisphere of the cerebrum were
also observed.12) Studies on imagery visualization by
PET and fMRI showed activation of the medial occipital
cortex (Broadmann 17 and 18, V1).13-17) It is believed
that imagery visualization is related to V1, basal ganglia
and the anterior cingulated gyrus. Other studies on visual
imagery have been carried out.18-21)
A “homeochaos” hypothesis, that the metabolism
process inside the brain and the living body can keep
dynamic stability by keeping the chaos condition
constantly, was proposed.22) Visual imagery in the
present work indicated that neuron activity in the brain
had increasing chaos, and that the autonomic nervous
system works in the direction of a chaos decrease by
parasympathetic-division stimulation. These results
support the homeochaos hypothesis on brain fluctuation
directly related to imagery. The reaction of the human
body against imagery would be dependent on the
difference of the individual’s imagery ability and
mind-body conditions. Further studies are needed for the
mechanism elucidation.
protein, synapse, neuron, neural network and the central
nervous system, and activity of these various levels
produces EEG changes. Chaotic EEG changes in these
neuron networks have been reported,5,6) which are called
neurochaos.7) The possibility of neurochaos was also
reported in theoretical calculations,8) and the present
results also indicated existence of neurochaos.
For Figs. 6-11, a decrease of the pulse interval and an
increase of the intensity of the pulse waves were
observed upon imagery; decreases of chaotic property of
the attractor and Lyapunov exponent of pulse waves
were also observed upon imagery. Pulsation capillary
vessels are in chronological order of the pulse wave
measured at the surface of the subject’s fingertip. This
corresponds to average fluctuation quantity of blood
style per several mm3 in a capillary, in other words,
peripheral blood pressure. It is believed that pulsation
capillary vessels have three pulse wave components
(heart pulsation, breathing and vessel action by
hormone), and they depend on the autonomic nervous
system with different basic frequencies.7) From these
results, it is believed that the imagery of sunlight
incidents at body parts with meridian points and of
filling the body with sunlight energy would effect vital
reactions. The present imagery showed the higher
ordering of pulse waves. It is believed that imagery
stimulation on parasympathetic division in autonomic
nervous system would result in the appearance of
ordering of pulse waves. Further examination is needed
for a mechanism of pulse-interval decrease.
Although effects of the imagery of sunlight on a
living body system were suggested in the present work,
the mechanism of imagery on the living body system has
not been clarified. The imagery of light during
consciousness would have a certain kind of energy. The
energy would have a quantum interaction on the life
energy, called Qi, in the body, and would affect brain
waves and pulse waves through the meridians of the
information-transformation system.3)
All materials, including those of human life,
consist of atoms, and all atoms vibrate by lattice
vibration called phonons. All atoms have energies of E =
mc2 (E, energy; m, mass; c, velocity of light); the
energies are also expressed as E = hν (h, Plank constant;
ν, frequency). Human bodies consist of atoms, and are
believed to have a special frequency. Light, itself, has a
special wavelength i.e. frequency. Although light is
different from “light imagery” in consciousness, this
vibration of light imagery in consciousness would affect
the phonons that are atomic vibrations in the body.
Since the present work was on imagery done with the
eyes closed, the imagery would be related to a body
during meditation. Various studies on brain waves during
meditation have been reported. They showed changes of
α-waves during meditation, and α-waves appeared
5. Conclusion
Visual imagery of sunlight incident at Dantian,
Danzhong and Yingtang, and of filling the body with
sunlight showed a slowing of EEG and decrease of the
pulse interval over the whole region during the imagery.
A remarkable increase of θ-waves and α1-waves, and an
increase of the intensity of pulse waves were observed
upon imagery. Chaos theory analysis showed that the
Lyapunov exponent and entropy of brain waves
increased during the imagery, and that the Lyapunov
exponent of pulse waves decreased. The present results
indicated that the visual imagery promoted the
neurochaos phenomenon based on the neuron activity
and parasympathetic-division activity. The imagery
visualization would have a potential as a control method
of brain waves and nerve system.
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イメージ想起による脳波・脈波変化とカオス解析
(Chaos Theory Analysis of an Electroencephalogram and Pulse Wave Changes by Imagery)
奥 健夫 1、渡邉 映理 2、広崎 真弓 2、福田 早苗 2、白川 太郎 2
(Takeo OKU1, Eri WATANABE2, Mayumi HIROSAKI2, Sanae FUKUDA2 and Taro SHIRAKAWA2)
意識情報研究所（日本、滋賀）
京都大学大学院 医学研究科（日本、京都）
1
2
要旨：本研究では、印堂、壇中、丹田に太陽光が入射し身体を満たすイメージを被験者に想起
させた際の、脳波及び脈波の変化を測定し、カオス解析によりイメージ想起の効果を調べるこ
とを目的とした。実験の結果、イメージ想起時に脳波徐波化が観察され、被験者によっては、
θ波やα1 波が著しく増加し、脈周期の減少及び脈強度の増大が見られた。カオス解析の結果、
イメージ想起時に脳波のリアプノフ指数及びエントロピーが増大し、脈波のリアプノフ指数が
減少した。これらの結果は、イメージ想起時にニューロン活動に基づくニューロカオス現象が
生じ、副交感神経の活性化につながることを示唆していると考えられる。
Keywords: EEG, brain waves, meridian point, imagery, pulse waves, chaos, entropy, Lyapunov
exponent, visualization, meditation
１．緒言
心身を癒す様々な方法としての瞑想、気功、ヨガ
等と、イメージ想起の関わりが、古代より知られて
いるが、現代科学的には、未知・不明な部分が多い。
原子配列が高度に調和した原子配列調和物質であ
る生体系において 1)、様々なイメージを想起するこ
とが心身に及ぼす影響は大変興味深いものであり、
今後非常に重要な課題になることが予想される。
前回我々は、経穴を含む部位に太陽光が入射し身
体を満たすというイメージ想起による脳波及び脈
波測定を行い、イメージ想起によりθ波やα波が強
い強度を示すことを報告した 2)。その際、イメージ
想起する部位における強度変化が観察されたが、そ
の変化は時間経過による緩和効果によるものか、イ
メージ想起する場所による特有の効果によるもの
かが明らかではなかった。
本研究では、経穴におけるイメージ想起が、微量
情報伝達系を媒体として 3)、脳波及び脈波の変化を
測定し、イメージ想起が生体系に及ぼす効果を調べ
ることを目的とした。瞑想時等において意識を集中
──────────────────────────────────
奥 健夫 意識情報研究所
E-mail: [email protected]
http://www.k4.dion.ne.jp/~icir
257
する場所として高い頻度で｢印堂｣、｢壇中｣、｢丹田｣
等が選択される 4)。ここでは、前回の報告とは逆の
｢丹田｣、｢壇中｣、｢印堂｣の順序で、これらの経穴に
太陽光が入射し身体を満たすという視覚的イメー
ジを想起させ、脳波及び脈波変化の測定を行い、カ
オス解析によりイメージ想起が身体に与える影響
について考察した。
２．実験方法
本実験における被験者は、年齢 25 歳から 37 歳の
健康な男女 4 名である。丹田、印堂、壇中に太陽光
が入射し、身体を満たすイメージを想起させるよう
に被験者に指示を与えた。想起時間はそれぞれ 2 分
間とし、前後に 2 分間ベースラインとしてイメージ
を想起させない時間を設定し A-B-A 型とした。実験
は、座位閉眼で行い耳栓を装着し、被験者に暗示や
心理誘導を行わないように留意した。実験室内は、
温度 21±1℃、湿度 49±5%とした。脳波測定に使用
した装置は、(株)脳力開発研究所の Brain Builder Unit
及びフューテックエレクトロニクス(株)の FM-515A
である。脳波周波数分布測定として、脳波 5 帯域
（θ、
α1、α2、α3、β）測定を、Fp1 における微弱電位
測定により行った。基準用電極は左耳たぶに配置し
た。指尖脈波測定には、(株)コンピューター・コン
ビニエンスの Bio-Activity Check System(BACSII)デ
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３．実験結果
イメージ想起させ脳波測定を行った結果、イメー
ジ想起時に全体的な脳波徐波化が観察されたのが
共通した特徴である。イメージ想起の技術は、ある
程度の訓練が必要である。実験における自己申告に
よれば、被験者の中にはイメージ想起を訓練してい
る者が 1 名おり、明瞭なイメージ想起を行うことが
でき、明確な脳波変化が観察された。他の被験者は、
イメージ想起を努力したが明瞭なイメージ想起が
難しく、若干の脳波徐波化が観察されるにとどまっ
た。イメージ想起による生体反応は、個体差・心身
30
Voltage (μV)
20
10
状態の差を示している可能性があるので解析に注
意を要する。本実験においては、イメージ想起の効
果・メカニズムを調べることが主たる目的であり、
イメージ想起の訓練・経験を有する被験者 A の脳
波･脈波の変化が特に顕著であったので、ここでは
すべて被験者 A のデータを示す。
丹田でのイメージ想起による被験者 A の Fp1 微小
電圧測定結果の一部を Fig.1 に示す。得られた電圧
測定結果のフーリエ変換後の、脳波周波数に対応す
る脳波電圧変化の結果を Fig.2 に示す。4-8Hz におけ
るθ波及びα1 波が最も大きなピークを示している。
80
▲ β (14-23Hz)
■ α3 (12-13Hz)
◆ α2 (9-11Hz)
● α1 (7-8Hz)
▲ θ(4-6Hz)
70
Superiority Rate of Brain Wave (%)
ィテクターを使用し、左手人差指先に発光ダイオー
ド(赤外線：波長 940 nm)をセットし、生体血管中の
酸化ヘモグロビンを含む血流の増減を受光素子で
あるフォトトランジスタにより測定した。データ解
析には、カオス解析・計算スケジュールプログラム
を使用した。
60
50
40
30
20
0
10
-10
0
-20
Control
Dantian
Rest
-30
0
2
4
6
8
Rest
Yingtang
Control
10
Time (sec)
Fig. 3. イメージ想起による脳波優勢率変化．
Fig. 1. 丹田でのイメージ想起による Fp1 電圧．
6.5
6.0
10.0
9.0
Lyapunov Exponent
Voltage of Brain Wave (μV)
Danzhong
Meridian Points for Imagery
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.0
3.5
2.0
1.0
3.0
Control
Dantian
Rest
Danzhong
Rest
Yingtang
Control
0.0
0
5
10
15
20
25
Meridian Points for Imagery
Frequency of Brain Wave (Hz)
Fig. 4. イメージ想起による脳波リアプノフ
指数変化．
Fig. 2. 丹田でのイメージ想起による脳波電圧．
258
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Fig.3 にはイメージ想起による脳波優勢率の変化
を示す。丹田、壇中、印堂に太陽光のイメージを想
起させた場合、θ波及びα1 波の増加が観察され、
特に丹田に太陽光をイメージ想起させたときに著
しい増加が観察された。β波及びα3 波にはそれほ
ど大きな変動は見られず、α2 波は完全にθ波及び
α1 波の逆傾向、つまりイメージ想起により減少を
示している。全体を通してθ波とα2、α1 波の優勢
率が高い。また時間とともに、イメージ想起による
脳波優勢率の変化量が減少していく。被験者 A にお
いて、印堂のみでのイメージ想起を連続して 3 回行
った場合においても、同様の時間に対する脳波優勢
率の変化量減少が観察された。
イメージ想起による脳波リアプノフ指数及びエ
ントロピーの変化を Fig.4 及び Fig.5 にそれぞれ示す。
各経穴におけるイメージ想起時には、脳波リアプノ
フ指数及びエントロピーの増加が観察され、壇中に
太陽光のイメージを想起させた時に、脳波リアプノ
フ指数及びエントロピーが最大となる。
Control
Rest
Dantian
Yingtang
8.0
Rest
7.5
7.0
Control
Entropy
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
Danzhong
4.0
3.5
Fig. 7. イメージ想起による脈波アトラクタ変化．
3.0
Control
Dantian
Rest
Danzhong
Rest
Yingtang
Control
Meridian Points for Imagery
14
イメージ想起による脳波エントロピー変化．
12
Lyapunov Exponent
Fig. 5.
4000
Pulse Intensity (Arb. Unit)
3500
3000
2500
10
8
6
4
2
2000
0
1500
0
2
4
6
8
10
12
14
Time for Imagery (min)
1000
0
2
4
6
8
10
Time (sec)
Fig. 8. イメージ想起による脈波リアプノフ指数の
時間変化．
Fig. 6. 丹田でのイメージ想起による脈波変化．
259
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丹田に太陽光のイメージを想起させた際の被験
者 A の脈波の時間変化を Fig.6 に示す。被験者によ
り、脈波の形・周期には違いが認められた。イメー
ジ想起による脈波アトラクター変化を Fig.7 に示す。
イメージ想起時には、アトラクターのカオス性が弱
くなり、規則性が高くなる様子が観察される。Fig.8
には、イメージ想起による脈波リアプノフ指数の時
間変化を示す。計算のパラメーターは、埋め込み次
元＝4、超球サイズ=0.08、データ点数 168000、計算
点数=3470 である。Fig.8 中に矢印で示したように、
イメージ想起開始と同時に、急激なリアプノフ指数
の減少が生じているのが観察される。Fig.8 における
イメージ想起による脈波のリアプノフ指数の時間
の変化を 2min ごとに平均したものを、Fig.9 に示す。
イメージ想起により、平均的にもリアプノフ指数の
減少が観察される。
イメージ想起による脈波の強度変化及び脈波周
期の時間変化を Fig.10 及び Fig.11 にそれぞれ示す。
太陽光をイメージ想起させた時に、脈強度の増大及
び脈周期の減少が観察された。
8
Lyapunov Exponent
7
6
5
4
3
Control
Dantian
Rest
Danzhong
Rest
Yingtang
Control
Meridian Points for Imagery
Fig. 9. イメージ想起による脈波のリアプノフ指数
の平均値変化．
Intensity of Pulse Wave (Arb. Unit)
95
90
４．考察
85
80
Fig.1-Fig.5 から得られた結果を総合すると、被験
者 A においては、本実験のイメージ想起を行うこと
によりθ波及びα1 波が増大することから、高いリ
ラックス・意識集中効果が得られているものと考え
られる。前回の報告においては、印堂において非常
に高いθ波の強度及び優勢率が観察されたが 2)、今
回の丹田−壇中−印堂の順序に基づく実験におい
て、時間経過による脳波強度及び脳波優勢率緩和効
果が認められた。しかし、今回のイメージ想起にお
いては前回ほど大きなθ波の強度変化が見られず、
イメージ想起の位置による効果も若干あるものと
考えられるので、今後のより詳細な検討が必要であ
る。
本実験において、各経穴におけるイメージ想起時
に、脳波リアプノフ指数及びエントロピーが増加し、
壇中に太陽光のイメージを想起させた時に最大と
なることが見出された。本実験では脳波リアプノフ
指数が正であり、脳波電圧強度のカオス性を示して
おり、さらにイメージ想起によるカオス性の増加を
示している。これはイメージ想起により、ニューロ
ン活動による脳電位のカオス的変動が生じている
ことを示唆している。脳神経系は、超高度な複雑系
原子配列調和物質と呼ぶべきものである 1)。その構
成は、原子から高分子、蛋白質、シナプス、ニュー
ロン、神経回路網、中枢神経系となっていくが、こ
れらの様々なレベルでの活動が脳波変化を引き起
75
70
65
60
Control
Dantian
Rest
Danzhong
Rest
Yingtang
Control
Meridian Points for Imagery
Fig. 10. イメージ想起による脈波の強度変化．
0.74
0.73
Pulse Interval (sec)
0.72
0.71
0.7
0.69
0.68
0.67
0.66
0.65
0.64
Control
Dantian
Rest
Danzhong
Rest
Yingtang
Control
Meridian Points for Imagery
Fig. 11. イメージ想起による脈波周期変化．
260
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す。これらのニューロンネットワークにおける脳波
のカオス変化が報告されており 5,6)、ニューロカオス
と呼ばれている 7)。このようなニューロカオスの存
在可能性は、理論計算によっても報告されているが
8)
、本実験結果もニューロカオスの存在を示してい
る。
Fig.6-Fig.11 の脈波測定から、イメージ想起により、
脈波強度の増大及び脈波周期の減少が観察され、さ
らに脈波アトラクターのカオス性が弱くなり、リア
プノフ指数の減少が観察された。指尖脈波は、被験
者の指先表面において計測された脈波の時系列で
あるが、毛細血管中の血流量の数 mm3 での平均変動
量、つまり末梢血圧に対応するものである。指尖脈
波は、心臓の拍動、呼吸、微量伝達物質による血管
壁作用の 3 つの脈波成分を持つと考えられ、それぞ
れ基本周波数が異なる、自律神経支配によるもので
あると考えられる 7)。本実験のイメージ想起は、脈
波変化の規則性が高くなることを示しており、自律
神経系のうち副交感神経が刺激されると考えられ、
その結果脈波の規則性が出現したものと考えられ
る。しかし脈波周期の減少のメカニズムについては、
今後の検討が必要である。
本研究では、太陽光のイメージ想起が生体系に及
ぼす効果を示しているが、実際にイメージ想起が生
体に影響を及ぼすメカニズムは明らかになってい
ない。意識における光に関するイメージはある種の
エネルギーを有すると仮定されるが、そのエネルギ
ーが体内の生命エネルギーである氣に量子的相互
作用を及ぼし微量情報伝達系である経絡を通して、
脳波や脈波を変化させているものと推測される 3)。
人間を含む全ての物質は原子から構成され、全て
の原子はフォノンと呼ばれる格子振動により振動
2
している。原子そのものも E = mc（E：エネルギー、
m：質量、c：光速）によるエネルギーを有し、その
エネルギーは、E = hν（h：プランクの定数、ν：周
波数）で表現される。人間の身体も原子から構成さ
れており、ある特定の周波数を有している。また光
そのものはある特定の波長すなわち振動数を有す
る。光そのものと、人間が思い浮かべる「光に関す
るイメージ」は異なるものであると推測されるが、
この意識中の光に関するイメージが、人間の身体を
構成する原子の振動であるフォノンに影響を与え
ている可能性も考えられる。
本実験は閉眼状態でイメージ誘導を行ったこと
から、瞑想中の身体状態とも関連が深いと考えられ
る。瞑想中の脳波測定の研究において、瞑想中には
α波に変化が見られることが多くの報告から指摘
されており、瞑想においては閉眼状態でなくともα
波が現れ、徐波化傾向と同期化の増大が見られるこ
261
とが確認されている。さらに、長い瞑想修行の経験
を有する被験者には、α波の大きな徐波化とθ波も
現れてくるという報告がある 9-11)。また、大脳の両
半球及び片半球内の脳波パターンの同期化も見ら
れている 12)。また、
視覚的イメージ想起における PET
や fMRI に よ る 研 究 で は 、 後 頭 葉 中 央 部
（Broadmann17 野、18 野）において賦活化が観察さ
れており 13-17)、視覚的イメージ想起には、第一次視
覚野、前頭葉下側の基底核、帯状回前部等が関わっ
ていると考えられている 17)。視覚的イメージ想起に
ついては、今後様々な研究がなされることが期待さ
れる 18-21)。
脳や生体内部の代謝過程は、カオス状態を恒常的
に保つことによって、動的に安定を保持することが
できるという「ホメオカオス」仮説が提唱されてい
る 22)。本研究における視覚的イメージ想起は、脳内
ニューロン活動現象においてはカオスが増大する
方向に働き、自律神経系は副交感神経刺激によりカ
オスが減少する方向に働くという結果が得られ、イ
メージ想起に直接関係する脳内変動に関しては、ホ
メオカオス仮説を裏付けている。イメージ想起は、
個体によるイメージ想起能力の差に大きく依存す
ることに注意しながら、今後更なるメカニズム解明
のための調査検討が必要であると考えられる。
５．結論
本研究においては、丹田、壇中、印堂に太陽光が
入射し身体を満たすイメージ想起が、脳波徐波化、
脈周期減少を誘起し、その結果脳波リアプノフ指数
及びエントロピーが増大し、脈波リアプノフ指数が
減少する結果が得られた。これらの結果は、視覚的
イメージ想起により、ニューロン活動による脳電位
が変動し、ニューロカオス現象が生じ、同時に副交
感神経刺激により脈波カオス性の減少につながっ
ているものと考えられる。
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