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2017 Fiscal Year Annual Research Report

拡張した身体と環境の相互作用の脳内表現

Research Project

Project/Area Number 15H03126
Research InstitutionNational Rehabilitation Center for Persons with Disabilities

Principal Investigator

神作 憲司  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 脳機能系障害研究部, 研究室長 (60399318)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高野 弘二  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所・脳機能系障害研究部, 研究員 (00510588)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords自己 / 環境 / 身体 / BMI
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、人工的な介入によって身体と環境の関係がどのように変化していくのかに着目し研究を進め、拡張された身体と環境との相互作用の脳内表現を明らかとしていく。
これまでの研究では、両手に数十から数百ミリ秒の時間差のある刺激を提示してその時間順序を判断する課題を、切断肢の患者が義手を装着した状態と義手を装着していない状態で実施し、腕交差時に生じることが知られている時間順序判断の逆転の程度は義手を装着した場合の方が大きいこと、切断肢患者が触覚刺激を切断肢の断端ではなく義手の先端への刺激として知覚し、さらにこれらの知覚が視覚情報に影響されることを見出し発表した。
また、ブレイン-マシン・インターフェイス関連技術の研究を進めるとともに、開発した筋電制御インテリジェント運動補助装置を用いた際の身体性を評価した。健常者と切断肢患者を対象として、ラバーハンド錯覚課題を、通常の触覚刺激などを提示することで錯覚を生じさせる手法ではなく、自身で運動補助装置を操作することで錯覚が生じさせる手法にて調査したところ、身体所有感と運動主体感が運動補助装置に拡張することが示唆された。さらに、その神経基盤について詳細な調査を行うために、動物における身体性拡張に関する実験系を開発し、マウスの尾にラバーハンド錯覚と類似の錯覚が生じることを見出し発表した。またこの系において免疫組織実験を進めるとともに、電気生理実験の立ち上げを進め、計測を開始した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

心理物理実験については当初計画通り進んでおり、また動物実験についても電気生理実験の計測が可能となったことから、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

これまでの心理物理実験の結果を元に、さらなる実験とデータの蓄積を進め、その成果についても発表を行っていく。切断肢患者における身体所有感と運動主体感の運動補助装置への拡張に関する実験については、論文発表も行う。さらに、動物実験についても引き続きデータを蓄積し、マウスにおける身体性拡張の神経基盤を明らかとするための免疫組織実験および電気生理実験を行う。

  • Research Products

    (14 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] オックスフォード大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      オックスフォード大学
  • [Journal Article] Operation of a P300-based brain-computer interface in patients with Duchenne muscular dystrophy2018

    • Author(s)
      Utsumi, K., Takano, K., Okahara, Y., Komori, T., Onodera, O., Kansaku, K.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 1753

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20125-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Incorporation of prosthetic limbs into the body representation of amputees: Evidence from the crossed hands temporal order illusion.2017

    • Author(s)
      Sato, Y., Kawase, T., Takano, K., Spence, C., Kansaku, K.
    • Journal Title

      Progress in Brain Research,

      Volume: 236 Pages: 225-241

    • DOI

      10.1016/bs.pbr.2017.08.003

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Affective Stimuli for an Auditory P300 Brain-Computer Interface2017

    • Author(s)
      Onishi, A., Takano, K., Kawase, T., Ora, H., Kansaku, K.
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 11 Pages: 522

    • DOI

      10.3389/fnins.2017.00522

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Operation of a P300-based brain-computer interface by patients with spinocerebellar ataxia2017

    • Author(s)
      Okahara, Y., Takano, K., Komori, T., Nagao, M., Iwadate, Y., Kansaku, K.
    • Journal Title

      Clinical Neurophysiology Practice

      Volume: 2 Pages: 147-153

    • DOI

      10.1016/j.cnp.2017.06.004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] C-Fos expressions in the cerebral cortex during rubber tail task in mice.2018

    • Author(s)
      Wada, M., Ide, M., Atsumi, T., Takano, K., Ora, H., Kansaku, K.
    • Organizer
      The 95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan.
  • [Presentation] 神経難病へのブレイン-マシン・インターフェイス(BMI)の応用.2017

    • Author(s)
      神作憲司.
    • Organizer
      第7回神経難病リハビリテーション研究会.
    • Invited
  • [Presentation] ブレイン-マシン・インタフェースによるコミュニケーションと運動の補助.2017

    • Author(s)
      神作憲司.
    • Organizer
      第109回 ロボット工学セミナー・臨床応用から理解するリハビリテーション・ロボティクス
    • Invited
  • [Presentation] 上肢アシストスーツに対する脳波筋電ハイブリッド制御2017

    • Author(s)
      川瀬利弘、小池康晴、神作憲司.
    • Organizer
      LIFE2017
  • [Presentation] Effect of vision of arm posture on a crossed hands illusion task in an amputee.2017

    • Author(s)
      Sato, Y., Kawase, T., Takano, K., Kansaku, K.
    • Organizer
      The 47th Annual Meeting of the Society for Neuroscience.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of synchronous movement of an EMG controlled robotic arm on robot hand illusion in amputees.2017

    • Author(s)
      Sato, Y., Kawase, T., Takano, K., Kansaku, K.
    • Organizer
      The 40th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A BMI-based robotic exoskeleton for neurorehabilitation and daily actions: hybrid control based on EMG and SSVEP for elbow and wrist.2017

    • Author(s)
      Kawase, T., Koike, Y., Kansaku, K.
    • Organizer
      The 40th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] P300-based brain-machine interface applied to patients with Duchenne muscular dystrophy.2017

    • Author(s)
      Utsumi, K., Okahara, Y., Takano, K., Komori, T., Onodera, O., Kansaku, K.
    • Organizer
      Real-time functional imaging and neurofeedback conference 2017.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of oxytocin on a rubber tail task in CAPS2 KO mice: an initial study2017

    • Author(s)
      Wada, M., Atsumi, T., Ide, M., Sano, Y., Shinoda, Y., Furuichi, T., Kansaku, K.
    • Organizer
      The 77th Annual Meeting of the Japanese Society for Animal Psychology.

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-08-26  

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