2017 Fiscal Year Annual Research Report
機能テンプレートによる高速デコーディング/フィードバック融合BMIの開発
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16H05434
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
鎌田 恭輔 旭川医科大学, 医学部, 教授 (80372374)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河野 剛士 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70452216)
國井 尚人 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80713940)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 脳皮質電位 / 認知機能 / 脳機能読み読み取り / リアルタイムデータ解析 / 機能フィードバック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動、言語、記憶、さらに視覚認知機能をリアルタイムに読み取る。脳信号のリアルタイムデコーディング（読み取り）とフィードバックによる脳機能局在とその変容ダイナミクスを可視化する。1,ビッグデータである機能データを標準脳変換して高密度電極と画素から成る機能テンプレートを作成する。2,これから収束計算に基づく典型空間機能パターン(CSP)と判別関数によるデコーディングを確立する。3,読み取った機能を被験者にフィードバックし神経可塑性を評価する。4, ECoGはリアルタイム解析・表示、脳皮質電気刺激(ECS)を迅速に行うために機能統合システムを作成する。言語・記憶ネットワークは位相解析と皮質-皮質誘発電位(CCEP)計測も行う。リアルタイムフィードバック・デコーディングは出力Brain Machine Interface(BMI)開発に貢献できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
脳皮質電位をノイズの少ない状態で安定して計測するアンプ、電極設置条件の設定を可能とした。これによりてんかん患者のベッドサイド脳機能マッピング、さらに手術中の覚醒下状態の患者の脳表面から電位計測、さらにその高周波律動の選択的なリアルタイム抽出を可能とした。電位計測は、ノイズを最小とするノイズ除去電極設定、参照電極の設定が確立し、リアルタイム周波律動(HGA)マップの作成が可能となった。さらにその一方で患者のリアルタイムHGAマッピング結果と脳皮質電気刺激による従来のgold-standard方法と比較・検討を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はリアルタイムHGAマッピングの確立、さらにノイズが困窮したときのトラブルシューティングを安定化する。次に認知、課題、言語、様々な高次脳機能を各別々に誘発できるよい課題を作成する。さらにHGAをはじめとする、徐波、アルファ波、ベータ波などの周波数変化を同時に解析して、リアルタイム脳機能マッピングに加え、脳機能の自動判別、読み取りを可能とする。現状の問題点は側頭葉底部に留置する電極位置は解剖学的構造、静脈の走向などにより場所の制限があるために、術前に機能的MRIによる視覚情報の位置を非侵襲的に脳機能局在を知っておく。さらに同定した領域を伝皮質電気刺激することで、幻覚、幻視などを誘発、脳機能のコントロールを目指す。
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Research Products
(34 results)
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[Journal Article] A biopsy-proven case of Epstein-Barr virus (EBV)-associated vasculitis of central nervous system2017
Author(s)
Kano K, Katayama T, Takeguchi S, Asanome A, Takahashi K, Saito T, Sawada J, Saito M, Anei R, Kamada K, Miyokawa N, Nishihara H, Hasebe N
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Journal Title
Neuropathology
Volume: 37(3)
Pages: 259-264
DOI
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[Journal Article] Surgical Microanatomy of the Posterior Condylar Emissary Vein and its Anatomical Variations for the Transcondylar Fossa Approach2017
Author(s)
Ota N, Tanikawa R,Yoshikane T, Miyama M, Miyazaki T, Kinoshita Y,Matsukawa H, Yanagisawa T,Sakakibara F, Suzuki G, Saito N, Miyata S,Noda K, MD? Tsuboi T,Takeda R,Kamiyama H,Tokuda S, Kamada K
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Journal Title
Operative Neurosurgery
Volume: 382-391
Pages: 13 (3)
DOI
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