2010 Fiscal Year Annual Research Report
脳の視覚運動変換メカニズムを応用したBMI基礎技術の開発
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20760269
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
福田 浩士 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (20335102)
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| Keywords | ブレイン-マシン・インタフェース / ブレイン-コンピュータ・インタフェース / 脳電図(EEG) / 脳磁図(MEG) / 経頭蓋磁気刺激(TMS) / 運動制御 |
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| Research Abstract |
プレイン-マシン・インタフェース(BMI)の基礎技術を開発することを目的とし,本年度は,
(1)前年度までに構築した運動計測・解析システムを用いて実験を行い,運動タスク中の高密度EEGを計測し,視覚刺激から運動開始までの脳電図(EEG)を使って被験者が発揮しようとしていた運動の特徴をデコードすることを試みる
(2)脳に非浸襲で磁気刺激できる経頭蓋磁気刺激(TMS)を用いて,大脳皮質の第1次運動野への磁気刺激によって一時的に運動制御が抑性された状態から回復するときの,視覚フィードバック制御による運動軌道の修正を解析し,その現象を再現する制御モデルを構築することを実施計画としていた.
(1)ではまず手指の到達運動がトルク変化最小モデルで説明できることを示した.次に到達運動の開始後に運動を停止するための視覚刺激をし,運動を停止させたときのEEGを計測した.その結果,停止動作に特有のEEGの成分を検出することができた.
(2)では力覚呈示装置を用いて手指先端の伸展方向に外力を負荷したときの第1次運動野への磁気刺激の影響を観測し,脊髄反射ループと大脳皮質を介したトランスコーティカルループを考慮したフィードバック制御モデルを用いて解析した.その結果,提案したフィードバック制御モデルでTMSの影響を説明できることを示した.
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