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2006 Fiscal Year Annual Research Report

生体神経系と人工機器の双方向学習による統合制御システム

Research Project

Project/Area Number 17300142
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

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)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 満渕 邦彦  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (50192349)
Keywords神経インターフェース / ブレインマシンインターフェース / 神経電極 / 脳・神経 / 可塑性
Research Abstract

本研究は,生体神経信号による人工機器の制御性能を高めるために,人工機器側だけでなく,生体神経系側における学習を促進あるいは制御する双方向学習機能を備えたシステムを開発することを目的として行った.義肢や人工臓器の究極的な制御方法として,生体の神経系による制御方法が注目されているが,神経系は非常に柔軟なシステムであり,このような制御系を構築した場合,制御対象の動作特性に合わせてその出力を変化させていくだけでなく,最終的には制御対象の脳内表現を形成することで,外部機器と真に統合された自然な制御が行われるようになることが予想される.
平成18年度においては,下記の課題を遂行した.
1)柔軟神経電極,流路神経電極等の神経電極と計測系の改良
前年度に引き続き,柔軟神経電極や流路神経電極を慢性的に使用するための改良を施した.
2)神経信号による外部機器制御システムの構築(ラットカーシステム)
前年度に引き続き,ラットの運動指令信号を計測し,制御信号へと変換した上で,車両へと出力するシステム(ラットカーシステム)の改良を行った.
3)慢性動物実験による神経系の可塑性の計測と解析
システムの統合脳機能研究のツールとしての有用性を実証するために,前年度につづき以下の実験を行った.
ラットの運動野に神経電極を埋め込み,慢性的に計測するとともに,制御対象(車両)の動作特性や解釈アルゴリズム,神経信号計測部位などを変化させた際のラット運動の推定結果に与える影響について,検討を行った.
4)研究の総括
生体神経系と人工機器の統合システムにおける双方向学習の人工的コントロールの可否等について,ここまでに得られた知見をまとめ,研究の総括を行った.

  • Research Products

    (12 results)

All 2007 2006

All Journal Article (12 results)

  • [Journal Article] Control of a Vehicle-formed BMI system for Rats by Neural Signals Recorded in the Motor Cortex2007

    • Author(s)
      Osamu Fukayama, Takafumi Suzuki
    • Journal Title

      Proc of the 3rd International IEEE EMBS Conference on Neural Engineering

      Pages: 394-397

  • [Journal Article] 中枢神経信号によるラット搭載者制御システムの開発〜計測部位に応じた制御パラメータの検討〜2006

    • Author(s)
      深山理, 鈴木隆文
    • Journal Title

      生体医工学 44 suppl. 1

      Pages: 543

  • [Journal Article] 覚醒下ラットに用いる簡易多チャンネル神経電極アレイの製作2006

    • Author(s)
      谷口徳恭, 鈴木隆文
    • Journal Title

      生体医工学 44 suppl. 1

      Pages: 647

  • [Journal Article] Brain-Machine Interfaceへの応用を目的としたラット歩行時の運動野信号2006

    • Author(s)
      斎藤紗依里, 鈴木隆文
    • Journal Title

      生体医工学 44 suppl. 1

      Pages: 542

  • [Journal Article] 慢性埋込電極を用いたラット搭載型BMI「ラットカー」の開発〜前運動野情報の利用による歩行推定精度改善の検討〜2006

    • Author(s)
      深山理, 鈴木隆文
    • Journal Title

      電気学会研究会資料 医用・生体工学研究会 MBE-06

      Pages: 63-68

  • [Journal Article] BMIにおける神経信号の多点計測技術に関する検討2006

    • Author(s)
      谷口徳恭, 鈴木隆文
    • Journal Title

      電気学会研究会資料 医用・生体工学研究会 MBE-06

      Pages: 69-74

  • [Journal Article] 液圧によるマイクロドライブの開発及び自動制御の検討2006

    • Author(s)
      佐藤尚, 鈴木隆文
    • Journal Title

      電気学会研究会資料 医用・生体工学研究会 MBE-06

      Pages: 75-78

  • [Journal Article] Estimation of Locomotion Speed and Directions Changes to Control a Vehicle Using Neural Signals from the Motor Cortex of Rat2006

    • Author(s)
      Osamu Fukayama, Takafumi Suzuki
    • Journal Title

      Proceedings of the 28th IEEE EMBS Annual International Conference

      Pages: 1138-1141

  • [Journal Article] 運動野を介したラット-車体融合システム 〜神経信号に基づく車体制御〜2006

    • Author(s)
      深山理, 鈴木隆文
    • Journal Title

      Proceedings of SI2006

      Pages: 868-869

  • [Journal Article] 簡易多チャンネル神経電極アレイの製作 -BMIに適した配置と計測系の検討-2006

    • Author(s)
      谷口徳恭, 鈴木隆文
    • Journal Title

      第29回日本神経科学大会 CD-ROM

  • [Journal Article] 運動野神経信号取得に適した電極配置の検討 -簡易多チャンネル神経電極アレイによる評価-2006

    • Author(s)
      谷口徳恭, 鈴木隆文
    • Journal Title

      第21回生体・生理工学シンポジウム論文集

      Pages: 147-150

  • [Journal Article] 運動野神経信号によるラット搭載車制御システムの開発 〜神経発火の時系列変化に基づく歩行状態推定モデル〜2006

    • Author(s)
      深山理, 鈴木隆文
    • Journal Title

      第21回生体・生理工学シンポジウム論文集

      Pages: 159-162

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Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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