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2020 Fiscal Year Annual Research Report

New Brain Machine Interface using prediction information in the brain

Research Project

Project/Area Number 18H04109
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

小池 康晴  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10302978)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉村 奈津江  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00581315)
吉田 英一  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 副研究センター長 (30358329)
神原 裕行  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50451993)
和田 安弘  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (70293248)
安藤 英由樹  大阪芸術大学, 芸術学部, 教授 (70447035)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords脳波 / 予測 / BMI/BCI / 外部刺激
Outline of Annual Research Achievements

ブレイン・マシン・インタフェースは、考えただけでロボットを操作できる技術であり、脳活動だけから多自由度のロボットを制御することが可能となってきている。しかし、現状のシステムはロボットの位置を「右」や「左」などと考えながら操作しており、人が通常行っているような操作とは大きく異なっている。脳活動から運動指令を抽出するためには脳の制御方法を知る必要がある。本研究では、この誤差情報を脳活動から取り出すことで、自分の体を操作するようにロボットを操作するブレインマシンインタフェースを作成することを目的としている。
今年度は、左右だけで無く前後の方向にも前庭電気刺激(GVS)により識別率が向上することを示した。また、脳波計測において、前後左右の4方向を識別するために、すべての実験参加者に共通する電極位置を検討した。この結果、各個人の識別率の高い電極位置よりも、すべての実験参加者で共通の電極位置で推定を行う場合、電極の数が少ない場合は、共通の電極位置での推定がよりよい精度を示すことも分かった。
さらに、車椅子を操縦する想定において、知覚される動きによる加速度が小さいことから、GVSの刺激強度を小さくしても識別率が下がらないかを検証した。この結果、GVSの強度を当初の半分にしても識別率が低下しないことも確認した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020

All Journal Article (6 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Vowel Sound Synthesis from Electroencephalography during Listening and Recalling2021

    • Author(s)
      Akashi Wataru、Kambara Hiroyuki、Ogata Yousuke、Koike Yasuharu、Minati Ludovico、Yoshimura Natsue
    • Journal Title

      Advanced Intelligent Systems

      Volume: 3 Pages: 2000164~2000164

    • DOI

      10.1002/aisy.202000164

  • [Journal Article] Dynamic Hand Gesture Authentication Using Electromyography (EMG)2020

    • Author(s)
      Alex Ming Hui Wong, Masahiro Furukawa, Hideyuki Ando, Taro Maeda
    • Journal Title

      2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      Volume: online Pages: online

    • DOI

      10.1109/SII46433.2020.9026294

  • [Journal Article] Developing a Method to Control an Arm-Assist-Suit by Predicting Arm-Trajectory Using Electromyography2020

    • Author(s)
      Tanaka Taichi、Nambu Isao、Wada Yasuhiro
    • Journal Title

      Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

      Volume: 2020-July Pages: 4882-4885

    • DOI

      10.1109/EMBC44109.2020.9175941

  • [Journal Article] Identifying Motor Imagery-Related Electroencephalogram Features During Motor Execution2020

    • Author(s)
      Kokai Yuki、Nambu Isao、Wada Yasuhiro
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)

      Volume: 12534 LNCS, 2020 Pages: 90~97

    • DOI

      10.1007/978-3-030-63836-8_8

  • [Journal Article] Neural Network Including Alternative Pre-processing for Electroencephalogram by Transposed Convolution2020

    • Author(s)
      Machida Kenshi、Nambu Isao、Wada Yasuhiro
    • Journal Title

      Communications in Computer and Information Science

      Volume: 1333, 2020 Pages: 139~146

    • DOI

      10.1007/978-3-030-63823-8_17

  • [Journal Article] fNIRS-GANs: data augmentation using generative adversarial networks for classifying motor tasks from functional near-infrared spectroscopy2020

    • Author(s)
      Nagasawa Tomoyuki、Sato Takanori、Nambu Isao、Wada Yasuhiro
    • Journal Title

      Journal of Neural Engineering

      Volume: 17 Pages: 016068~016068

    • DOI

      10.1088/1741-2552/ab6cb9

  • [Presentation] Assessment of event-related potential of independent components for intended direction classification2020

    • Author(s)
      Hyeonseok Kim, Natsue Yoshimura, Yasuharu Koike
    • Organizer
      2020 IEEE International Conference on Systems
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-12-27  

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