Method to extract feedback data for neurofeedback training of motor-imagery based BCI

• Project/Area Number: 15K01852
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Brain biometrics
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: Kanoh Shin'ichiro 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00282103)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2016: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2015: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: BCI / 運動想起 / ニューロフィードバック / 信号源推定 / 信号限推定 / ICA / PCA

Outline of Final Research Achievements

To improve detection accuracy of motor-imagery based BCI using EEG signal, the method to extract feedback data for neurofeedback training was investigated. It was shown that the application of spatial filter to multi-channel EEG improved the effect of neurofeedback training. It was also shown that the effect of neurofeedback training could be improved if the feedback data was obtained from the cortical current which was estimated from the surface multi-channel EEG.

Research Products

• [Journal Article] 脳と暮らしをつなぐ ～ ブレイン・コンピュータ インターフェースとその先 ～ (2018)
  • Author(s): 加納 慎一郎
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告
• [Journal Article] 標準脳モデルを用いた運動想起中の脳皮質電流推定の試み (2018)
  • Author(s): 髙瀬 雄哉, 緒方 洋輔, 吉村 奈津江, 小池 康晴, 加納 慎一郎
  • Journal Title: 電気学会医用・生体工学研究会資料
• [Journal Article] 仮想的に音像定位させた聴覚信号によって誘導される事象関連電位に関する検討 (2018)
  • Author(s): 朝井 都, 加納 慎一郎, 坂本 修一, 鈴木 陽一
  • Journal Title: 電気学会医用・生体工学研究会資料
• [Journal Article] Cortical Current Estimation Based on Standard Brain Model Using EEG Signals During Motor Imagery (2018)
  • Author(s): Yuya Takase, Yousuke Ogata, Natsue Yoshimura, Yasuharu Koike, Shin'ichiro Kanoh
  • Journal Title: Proceedings of the 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2018)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Investigation of Event-Related Potentials Elicited by Virtually Located Auditory Tones (2018)
  • Author(s): Miyako Asai, Shin'ichiro Kanoh, Shuichi Sakamoto, Yoiti Suzuki
  • Journal Title: Proceedings of the 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2018)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 運動想起に伴う脳波応答へのニューロフィードバックの試み (2017)
  • Author(s): 大村 知也, 加納 慎一郎
  • Journal Title: 電気学会医用・生体工学研究会資料
• [Journal Article] 聴覚オドボール系列への選択的注意に伴う事象関連電位の検出における信号への前処理方法について (2017)
  • Author(s): 水谷 大祐, 加納 慎一郎
  • Journal Title: 電気学会医用・生体工学研究会資料
• [Journal Article] 視覚刺激の点滅周波数とSSVEP検出強度の関係について (2017)
  • Author(s): 塩坂 尚也, 加納 慎一郎
  • Journal Title: 電気学会医用・生体工学研究会資料
• [Journal Article] A Comparison of Some Frequencies of LED Stimulus for Steady-State Visual Evoked Potential Responses (2017)
  • Author(s): Naoya Shiosaka, Shin'ichiro Kanoh
  • Journal Title: Proceedings of the Biomedical Engineering International Conference 2017 (BMEiCON2017) Pages: 1-4
  • DOI: 10.1109/bmeicon.2017.8229141
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Investigation of pre-processing method to detect selective attention to auditory oddball sequences (2017)
  • Author(s): Daisuke Mizutani, Shin'ichiro Kanoh
  • Journal Title: Proceedings of the Biomedical Engineering International Conference 2017 (BMEiCON2017) Pages: 1-5
  • DOI: 10.1109/bmeicon.2017.8229142
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A basic study on neuro-feedback training to enhance a change of sensory-motor rhythm during motor imagery tasks (2017)
  • Author(s): Tomonari Omura, Shin'ichiro Kanoh
  • Journal Title: Proceedings of the Biomedical Engineering International Conference 2017 (BMEiCON2017) Pages: 1-5
  • DOI: 10.1109/bmeicon.2017.8229143
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 心的ストレス負荷が心拍誘発電位へ及ぼす影響の定量化の試み (2017)
  • Author(s): 小川 慶, 加納 慎一郎
  • Journal Title: 日本生体医工学会 生体信号計測・解釈研究会 第57回研究会抄録集 Pages: 57-10
• [Journal Article] Left Lateral Prefrontal Activity Reflects a Change of Behavioral Tactics to Cope with a Given Rule: An fNIRS Study (2016)
  • Author(s): Naoki Miura, Naoko Shirasawa, Shin'ichiro Kanoh
  • Journal Title: Frontiers in Human Neuroscience Volume: 10 Pages: 558-558
  • DOI: 10.3389/fnhum.2016.00558
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 眼球と身体の動きを検出するアイウェアの開発 (2015)
  • Author(s): 加納 慎一郎, 一戸 晋, 塩谷 俊介, 井上 一鷹, 川島 隆太
  • Journal Title: 第54回日本生体医工学会大会プログラム・抄録集
  • NAID: 130005163745
• [Journal Article] 眼球と身体の動作を検出するアイウェア ～ 「自分を見るアイウェア」の開発 ～ (2015)
  • Author(s): 加納 慎一郎
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告
• [Journal Article] An eyewear to see “yourself” by detecting movement of eyes and body (2015)
  • Author(s): Shin’ichiro Kanoh, Susumu Ichi-nohe, Shunsuke Shioya, Kazutaka Inoue, Ryuta Kawashima
  • Journal Title: Journal of Eye Movement Research Volume: 8(4), 1 Pages: 257-257
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of an eyewear to measure eye and body movements (2015)
  • Author(s): Shin’ichiro Kanoh, Susumu Ichi-nohe, Shunsuke Shioya, Kazutaka Inoue, Ryuta Kawashima
  • Journal Title: Proceedings of the 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2015) Pages: 2267-2270
  • DOI: 10.1109/embc.2015.7318844
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of an eyewear to detect movement of eyes and body (2015)
  • Author(s): Shin’ichiro Kanoh, Susumu Ichi-nohe, Shunsuke Shioya, Kazutaka Inoue, Ryuta Kawashima
  • Journal Title: Abstract of the 2015 Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • NAID: 130005163745
• [Presentation] 脳と暮らしをつなぐ ～ ブレイン・コンピュータ インターフェースとその先 ～ (2018)
  • Author(s): 加納 慎一郎
  • Organizer: 電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会（特別講演）
  • Invited
• [Presentation] 標準脳モデルを用いた運動想起中の脳皮質電流推定の試み (2018)
  • Author(s): 髙瀬 雄哉, 緒方 洋輔, 吉村 奈津江, 小池 康晴, 加納 慎一郎
  • Organizer: 電気学会医用・生体工学研究会
• [Presentation] 仮想的に音像定位させた聴覚信号によって誘導される事象関連電位に関する検討 (2018)
  • Author(s): 朝井 都, 加納 慎一郎, 坂本 修一, 鈴木 陽一
  • Organizer: 電気学会医用・生体工学研究会
• [Presentation] Cortical Current Estimation Based on Standard Brain Model Using EEG Signals During Motor Imagery (2018)
  • Author(s): Yuya Takase, Yousuke Ogata, Natsue Yoshimura, Yasuharu Koike, Shin'ichiro Kanoh
  • Organizer: The 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2018)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Investigation of Event-Related Potentials Elicited by Virtually Located Auditory Tones (2018)
  • Author(s): Miyako Asai, Shin'ichiro Kanoh, Shuichi Sakamoto, Yoiti Suzuki
  • Organizer: The 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2018)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 運動想起に伴う脳波応答へのニューロフィードバックの試み (2017)
  • Author(s): 大村 知也
  • Organizer: 電気学会医用・生体工学研究会
  • Place of Presentation: 東京, 東京大学先端科学技術研究センター
  • Year and Date: 2017-03-20
• [Presentation] 聴覚オドボール系列への選択的注意に伴う事象関連電位の検出における信号への前処理方法について (2017)
  • Author(s): 水谷 大祐
  • Organizer: 電気学会医用・生体工学研究会
  • Place of Presentation: 東京, 東京大学先端科学技術研究センター
  • Year and Date: 2017-03-20
• [Presentation] 視覚刺激の点滅周波数とSSVEP検出強度の関係について (2017)
  • Author(s): 塩坂 尚也
  • Organizer: 電気学会医用・生体工学研究会
  • Place of Presentation: 東京, 東京大学先端科学技術研究センター
  • Year and Date: 2017-03-20
• [Presentation] 運動想起に伴う脳波応答へのニューロフィードバックの試み (2017)
  • Author(s): 大村 知也, 加納 慎一郎
  • Organizer: 電気学会医用・生体工学研究会
• [Presentation] 聴覚オドボール系列への選択的注意に伴う事象関連電位の検出における信号への前処理方法について (2017)
  • Author(s): 水谷 大祐, 加納 慎一郎
  • Organizer: 電気学会医用・生体工学研究会
• [Presentation] 視覚刺激の点滅周波数とSSVEP検出強度の関係について (2017)
  • Author(s): 塩坂 尚也, 加納 慎一郎
  • Organizer: 電気学会医用・生体工学研究会
• [Presentation] 脳と暮らしをつなぐ：神経工学へのご招待 (2017)
  • Author(s): 加納 慎一郎
  • Organizer: 電気設備学会 第29回定時総会（特別講演）
  • Invited
• [Presentation] 心的ストレス負荷が心拍誘発電位へ及ぼす影響の定量化の試み (2017)
  • Author(s): 小川 慶, 加納 慎一郎
  • Organizer: 日本生体医工学会 生体信号計測・解釈研究会 第57回研究会
• [Presentation] 脳と暮らしをつなぐ：brain-computer interface（BCI）とその先 (2016)
  • Author(s): 加納 慎一郎
  • Organizer: 第8回東京大学フレキシブル医療IT研究会（依頼講演）
  • Place of Presentation: 東京都文京区
  • Year and Date: 2016-03-02
• [Presentation] 脳と目から心を眺める ～生体信号のヘルスケアへの応用～ (2015)
  • Author(s): 加納 慎一郎
  • Organizer: 電子情報技術産業協会 第12回ヘルスケアデバイス・システム技術分科会（依頼講演）
  • Place of Presentation: 東京都千代田区
  • Year and Date: 2015-12-22
• [Presentation] Bridging brain and daily life: brain-computer interface and beyond [Keynote Speech] (2015)
  • Author(s): Shin'ichiro Kanoh
  • Organizer: The 8th Biomedical Engineering International Conference (BMEiCON2015)
  • Place of Presentation: Pattaya, Thailand
  • Year and Date: 2015-11-25
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Development of an eyewear to detect movement of eyes and body (2015)
  • Author(s): Shin’ichiro Kanoh, Susumu Ichi-nohe, Shunsuke Shioya, Kazutaka Inoue, Ryuta Kawashima
  • Organizer: The 2015 Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: Chicago, USA
  • Year and Date: 2015-10-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 脳と暮らしをつなぐ：brain-computer interface（BCI）とその先 (2015)
  • Author(s): 加納 慎一郎
  • Organizer: 電子情報通信学会 東北支部 学術講演会（依頼講演）
  • Place of Presentation: 秋田県秋田市
  • Year and Date: 2015-10-13
• [Presentation] Development of an eyewear to measure eye and body movements (2015)
  • Author(s): Shin’ichiro Kanoh, Susumu Ichi-nohe, Shunsuke Shioya, Kazutaka Inoue, Ryuta Kawashima
  • Organizer: The 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2015)
  • Place of Presentation: Milano, Itary
  • Year and Date: 2015-08-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] An eyewear to see “yourself” by detecting movement of eyes and body (2015)
  • Author(s): Shin’ichiro Kanoh, Susumu Ichi-nohe, Shunsuke Shioya, Kazutaka Inoue, Ryuta Kawashima
  • Organizer: The 18th European Conference on Eye Movements
  • Place of Presentation: Vienna, Austria
  • Year and Date: 2015-08-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 眼球と身体の動作を検出するアイウェア ～ 「自分を見るアイウェア」の開発 ～ (2015)
  • Author(s): 加納 慎一郎
  • Organizer: 電子情報通信学会 知的環境とセンサネットワーク研究会（依頼講演）
  • Place of Presentation: 長野県長野市
  • Year and Date: 2015-07-29
• [Presentation] 眼球と身体の動きを検出するアイウェアの開発 (2015)
  • Author(s): 加納 慎一郎, 一戸 晋, 塩谷 俊介, 井上 一鷹, 川島 隆太
  • Organizer: 第54回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2015-05-07