2006 Fiscal Year Annual Research Report
神経系との直接接続により随意運動及び感覚提示が可能な次世代人工肢システムの試作
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17206022
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
満渕 邦彦 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (50192349)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 正俊 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (40212857)
下条 誠 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (90292474)
國本 雅也 国立国際医療センター, 神経内科, 医長(研究員)
鈴木 隆文 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 研究拠点形成特任教員 (50302659)
古沢 竜志 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助手 (60376613)
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| Keywords | ニューロマシンインターフェース(神経電極) / 人工肢 / 随意運動機能 / 感覚機能 / マイクロ・ナノデバイス / 微小神経活動計測・神経刺激法 / 福祉・医療工学 / 脳・神経情報工学 |
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| Research Abstract |
本年度は、1)生体信号(神経信号・針筋電信号)による義手(ロボットハンド)の作動に関する制御ソフトウエアの構築および改善、2)感覚(触・圧覚、位置覚など)を装着者にフィードバックするシステムの構築、及び、3)各種の多チャンネル神経電極の開発、を中心に研究・開発を行った。運動系に関しては、まず、健常人を被験者とし、手の動きに伴う筋の収縮に関する情報を、運動神経活動に準じた針筋電パルス列信号により記録・解析し、これらの情報によりロボットハンドに被験者の指の動きと同じ動きをとらせるための制御ソフトウエアの作成を試み、実際に作動する事によって、ロボットハンドに被験者の指の動きとほぼ同じ動きをとらせる事が出来た。神経信号を用いた制御系としては、ラットを用いた動物実験により、末梢神経で、神経再生型電極、あるいは、カフ電極等を用いて運動神経活動の記録を試みているが、まだ運動制御に足る充分な情報を取得する事が出来ていない。また、大脳皮質(運動野)から取得した信号を用いて制御を行う試みも行っているが、ロボットハンドの運動を制御する事は容易でないので、当面、車を随意的に進ませる事を目標としており、良好な成績をあげている。
感覚系に関しては、本年度は昨年同様、マイクロニューログラム法により、体性感覚を伝達するシステムの改良を行ったが、さらに、筋(腱部)に機械的な振動刺激を与える事によって被験者に固有感覚(位置覚)を与える試みを行い、指が曲がる、或は、曲がっているという感覚を与えることが出来たが、定量的な面等で、さらに検討を必要としている。
また、神経信号を末梢神経、或は中枢神経部で安定的かつ長期に記録しうる各種神経電極類(神経再生型電極、ワイヤ電極、薬剤徐放型電極、骨格型電極など)の開発・改良を進め、培養細胞や動物を用いた実験などによりfeasibilityおよび性能に関する検討を行った。
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Research Products
(27 results)
