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New Cognitive Testing Method for Early Diagnosis of Dementia

Research Project

Project/Area Number 19K12880
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
Research InstitutionKogakuin University

Principal Investigator

Tanaka Hisaya  工学院大学, 情報学部(情報工学部), 教授 (80296384)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords認知症 / 軽度認知障害 / ブレイン・コンピュータインタフェース / 文字入力 / 早期診断 / ブレインコンピュータインタフェース / 軽度認知機能障害 / レビー小体型認知症 / アルツハイマー型認知症 / コンピュータ / インタフェース / 脳波
Outline of Research at the Start

研究のゴールは、認知症早期診断に用いる検査時間が短く感度が高い新しい検査法の研究開発である。3年間の研究期間と研究費があればさらに100名以上の被験者への検証実験実施とその画像診断法、問診法との相互検証、さらに検査装置の小型試作機の開発が行える。研究体制は、大学病院との共同プロジェクト(応募者が研究代表)で整っており、専門知識の共有、技術基盤構築、検証環境も確保され研究の実現実効性は高い。

Outline of Final Research Achievements

We developed a new test method with short test time and high sensitivity for early diagnosis of dementia, and developed an original test index, the Brain-Computer Interface Error Distance Value (SEDV), during a three-year research period, and validated it in over 100 elderly subjects, obtaining high orrelation with the MMSE neuropsychological test. Using these data, we also developed a classification model of cognitive status and symptoms. The correct response rate was 57.1% for the four categories including the no suspicion group. The correct response rate was 69.0% for the three categories of no suspicion, mild cognitive impairment, and Alzheimer's disease. The correct response rate for the two categories of no suspicion and mild cognitive impairment was 78.8%. All of the tests took less than 30 minutes, indicating that this study may be useful as one of the tests for early diagnosis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この研究成果は検査の自動化、遠隔化に役立てることができる。それができたら自宅で一人で検査をして脳情報に基づく客観的な指標に基づいて病院にかかるきっかけを作ることができる。また検査の簡便化にも役立つ。日本では認知症診断を受けたがらない人、受けたとしても確定診断まで平均15.0ヶ月かかることが分かっている。確定診断が早ければ薬物療法とリハビリテーション療法が受けられ、認知症の進行を抑えることができる。また社会問題として、アジア圏の高齢化率増加に伴い認知症患者が増加しており、2050年にアジア人の6720万人が発症すると予測されている。本研究の手法は言語に依存しない検査方法が開発できる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Evaluation and Classification of Dementia Using EEG Indicators During Brain-Computer Interface Tasks2021

    • Author(s)
      Yuri Nishizawa, Hisaya Tanaka, Raita Fukasawa, Kentaro Hirao, Akito Tsugawa & Soichiro Shimizu
    • Journal Title

      International Conference on Human-Computer Interaction 2021 - Late Breaking Posters

      Volume: 1 Pages: 39-46

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Multiple Regression Model for Cognitive Function Evaluation Using P300 Based Spelling-Brain-Computer Interface2021

    • Author(s)
      Kohei Yoshida, Hisaya Tanaka, Raita Fukasawa, Kentaro Hirao, Akito Tsugawa & Soichiro Shimizu
    • Journal Title

      International Conference on Human-Computer Interaction 2021 - Late Breaking Posters

      Volume: 1 Pages: 107-112

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Measurement of Spatial and Verbal Working Memory Using N-Back Task by Near-infrared Spectroscopy2021

    • Author(s)
      Kota KANO and Hisaya TANAKA
    • Journal Title

      International Journal of Affective Engineering

      Volume: 20 Issue: 2 Pages: 111-117

    • DOI

      10.5057/ijae.IJAE-D-20-00024

    • NAID

      130008032046

    • ISSN
      2187-5413
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Classification of dementia type using the brain-computer interface2021

    • Author(s)
      Akihiro Fukushima, Ryo Morooka, Hisaya Tanaka, Hirao Kentaro, Akito Tugawa and Haruo Hanyu
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 26 Issue: 2 Pages: 216-221

    • DOI

      10.1007/s10015-020-00673-9

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Early Diagnosis Method of Dementia using BCI and Frontal Lobe Function Test2020

    • Author(s)
      諸岡 遼, 福島 暁洋, 佐藤 茜, 田中 久弥, 馬原 孝彦, 平尾 健太郎, 都河 明人, 羽生 春夫
    • Journal Title

      The Transactions of Human Interface Society

      Volume: 22 Issue: 2 Pages: 211-218

    • DOI

      10.11184/his.22.2_211

    • NAID

      130007846082

    • ISSN
      1344-7262, 2186-8271
    • Year and Date
      2020-05-25
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Classification of Dementia using the Brain-Computer Interface2020

    • Author(s)
      Akihiro Fukushima, Ryo Morooka, Hisaya Tanaka, Hirao Kentarou, Akito Tugawa, Haruo Hanyu
    • Journal Title

      Proceedings of 26th International Symposium on Artificial Life and Robotics

      Volume: -

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ブレイン・コンピュータインタフェースと機械学習による認知症の症状・状態の予測2022

    • Author(s)
      田中 久弥, 久保 稜磨, 都河 明人, 深澤 雷太, 佐藤 友彦, 平尾 健太郎, 金高 秀和, 清水 聰一郎
    • Organizer
      ヒューマンインタフェース学会研究会高齢者障がい者支援技術および一般 (SIG-ACI-29)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Visualization of Spatial Attention on the BCI Cognitive Test Screen2022

    • Author(s)
      Yusuke MINAMIO, Hisaya TANAKA, Raita FUKASAWA, Kentaro HIRAO, Akito TSUGAWA, Soichiro SHIMIZU
    • Organizer
      International Society of Affective Science and Engineering 2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] P300スペラーを用いた高齢者の事象関連電位の短時間計測2021

    • Author(s)
      吉田 昂平, 田中 久弥, 清水 聰一郎, 金高 秀和, 平尾 健太郎, 佐藤 友彦, 深澤 雷太
    • Organizer
      電気学会計測/知覚情報合同研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 文字入力型BCIタスク時の脳波を用いた認知機能低下の指標の検討2021

    • Author(s)
      西澤侑里,田中久弥,清水聰一郎,金高秀和,平尾健太郎,佐藤友彦,深澤雷太
    • Organizer
      ヒューマンインタフェース学会研究会個々のニーズに立脚した高齢者・障害者支援技術および一般(SIG-ACI-28)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Evaluation of Cognitive Decline Using Electroencephalograph Beta/Alpha Ratio During Brain-Computer Interface Tasks2021

    • Author(s)
      Yuri Nishizawa, Hisaya Tanaka, Raita Fukasawa, Kentaro Hirano, Akito Tsugawa and Soichiro Shimizu
    • Organizer
      International Symposium on Affective Science and Engineering 2021 (ISASE2021)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimating Cognitive Decline using P300 based Spelling-Brain-Computer Interface2021

    • Author(s)
      Kohei Yoshida, Hisaya Tanaka, Raita Fukasawa, Kentaro Hirano, Akito Tsugawa and Soichiro Shimizu
    • Organizer
      International Symposium on Affective Science and Engineering 2021 (ISASE2021)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 文字入力型BCIによる認知症タイプ分類モデルの提案2020

    • Author(s)
      福島 暁洋,田中 久弥,都河 明人,深澤 雷太,平尾 健太郎,清水 聰一郎
    • Organizer
      第39回日本認知症学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 空間性・言語性N-back課題とNIRSによる脳活動計測2020

    • Author(s)
      加納宏太, 田中久弥
    • Organizer
      電気学会計測研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Validity of Cognitive Function Decline Level using BCI2019

    • Author(s)
      Akihiro Fukushima, Hisaya Tanaka , Haruo Hanyu, Akito Tsugawa
    • Organizer
      10th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics (AHFE 2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ブレイン・コンピュータインタフェースの入力誤りによる認知機能評価2019

    • Author(s)
      田中久弥, 諸岡 遼, 福島 暁洋, 佐藤 茜, 馬原 孝彦, 平尾 健太郎, 都河 明人, 羽生 春夫
    • Organizer
      第38回日本認知症学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 認知症初期群の前頭葉機能とBCIの誤入力の関係2019

    • Author(s)
      諸岡 遼, 福島 暁洋, 佐藤 茜, 田中 久弥, 馬原 孝彦 , 平尾 健太郎, 都河 明人, 羽生 春夫
    • Organizer
      ヒューマンインタフェース2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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