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2022 Fiscal Year Annual Research Report

脳の特徴に基づいたテーラーメイド・ブレイン・マシン・インターフェイス

Research Project

Project/Area Number 20H04236
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

笠原 和美 (疋島和美)  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, 主任研究員 (30706164)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 澤田 和彦  つくば国際大学, 医療保健学部, 教授(移行) (10284324)
LI Yuzhe  沖縄科学技術大学院大学, 神経計算ユニット, スタッフサイエンティスト (30815436)
肥後 範行  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, 研究グループ長 (80357839)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
KeywordsBMI / Brain-Machine Interface / Brain-Computer Interface / 個人差 / fMRI / 脳波
Outline of Annual Research Achievements

ブレイン・マシン・インターフェイスは、患者の脳活動に基づいてパソコンや車椅子などの機械を動かすことで、病気やけがにより失われた脳機能を代替する技術である。しかし、その操作能力には個人差があり、上手く操作出来ない患者も多い。そこで本研究は、ブレイン・マシン・インターフェイスの操作時に、被験者が「何をどのように」イメージし学習するかについて、その個人差を脳の特徴から分析することで、操作能力の個人差を解決するテーラーメイド・ブレイン・マシン・インターフェイスを開発する。
3年目および延長期間では、ブレイン・マシン・インターフェイスの操作中の脳ネットワークの特徴について、Communications Biology誌に掲載された。また「何をどのように」イメージしているか聞き取り調査を行い、操作が上手い被験者は、自らの手指を動かす自発的なイメージ、かつ筋肉を意識するような動的なイメージを用いた。一方操作が下手な被験者は、動いている手指の映像のイメージを用いた。これらの結果を手掛かりに、被験者各々に適したイメージの方法を提案すること、操作が下手な被験者に上手な被験者のイメージ方法を実施させることを用いてテーラメイドな手法の開発に取り組んでいる。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Basal ganglia-cortical connectivity underlies self-regulation of brain oscillations in humans2022

    • Author(s)
      Kazumi Kasahara, Charles S. DaSalla, Manabu Honda, Takashi Hanakawa
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Pages: 712

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03665-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ブレイン・マシン・インターフェースに関する脳の個人差とテーラーメイド化への知見2022

    • Author(s)
      笠原和美、花川隆
    • Journal Title

      LIFE2022論文集

      Volume: - Pages: 241-243

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Brain-Computer Interfaceの操作に関わる脳の個人差2023

    • Author(s)
      笠原和美
    • Organizer
      産業技術総合研究所人間情報インタラクション研究部門シンポジウム2022 ~脳の変化~
  • [Presentation] 運動想像を用いたBrain-Computer Interface操作成績と強化学習パターンの関係2023

    • Author(s)
      大隈 玲志, 片平健太郎, 木村健太, 笠原和美
    • Organizer
      第33回日本神経回路学会全国大会
  • [Presentation] Neural connectivity among different layers changes at different brain states.2023

    • Author(s)
      Li Y, Doya K
    • Organizer
      The 22nd Winter Workshop on Mechanism of Brain and Mind.
  • [Presentation] Dual Bayesian PCA for Factor Analysis on Calcium imaging data.2022

    • Author(s)
      Li Y, Doya K
    • Organizer
      The 45th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuron 2022).

URL: 

Published: 2024-12-25  

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