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2022 Fiscal Year Research-status Report

自宅でできるMCI軽度認知障害の脳情報予測技術

Research Project

Project/Area Number 22K12913
Research InstitutionKogakuin University

Principal Investigator

田中 久弥  工学院大学, 情報学部(情報工学部), 教授 (80296384)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Keywords認知症 / 軽度認知障害 / ブレイン・コンピュータインタフェース / 文字入力 / 早期診断
Outline of Annual Research Achievements

軽度認知障害の脳情報予測技術の開発のために,予測技術の精度を向上させ,スマートフォンと簡易脳機能検査装置に実装する研究を行ってきた.BCI計測項目による認知症の症状・状態の分類を行った.その結果,独自指標SEDVと文字入力正答率において,アルツハイマー型認知症群と軽度認知障害群に有意な差がみられた.加えて,Fz電極とOz電極のP300振幅差分において,レビー小体型認知症群と認知健常群,軽度認知障害群,アルツハイマー型認知症の間に有意な差がみられた.よって,認知症群と非認知症群の分類への有効性が示唆された.
P300スペリングタスク時における脳波のツァリスエントロピーとコヒーレンスによる指標を開発した.その結果,θ波とβ波のコヒーレンスにおいて,神経心理学検査MMSE得点との間に負の弱い相関が認められた.加えて,θ波とα波のツァリスエントロピーとβ波のコヒーレンスにおいて,認知健常群と軽度認知障害群に有意な差がみられた.よって,軽度認知障害の早期発見に向けて,ツァリスエントロピーとコヒーレンスは脳波指標として有効であることが示唆された.
P300-Spellerによる認知機能低下の可視化方法を開発し,独自指標SEDVとMDS,AACの有効性を検証した.その結果,認知健常群と軽度認知障害群の間において,独自指標と神経心理学検査MoCA-J得点との相関値が高くなることが確認された.これより,軽度認知障害の分類において,SEDVとMDS,AACは脳波指標としての有効性が示された.
P300スペリングタスク時における自発脳波の脳左右差による指標を開発した.その結果,θ波とα1波の脳左右差において,認知機能低下に伴う減少傾向がみられ,認知健常群と認知症群に有意な差が認められた.したがって,認知機能低下の予測に,自発脳波の脳左右差は脳波指標として有効な可能性が考えられる.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまで計測したデータに基づくMCI検査アルゴリズムの開発とその検証はおおむね順調に進んでいる。データを増やすための病院との連携は研究倫理審査の課題があり保留になっているが。八王子地域と連携して高齢者のデータ取得が行われている。

Strategy for Future Research Activity

計測・検査の簡便化のための実装を行う。計測の簡便化のために特殊な形状の脳波センサーを開発しその性能評価を行う。また検査方法をネットワーク経由で行う実装を行い、その検証を行う。

  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] P300-Speller BCI による軽度認知障害 MCI の予測 ~脳波のツァリスエントロピーとコヒーレンスによる検討~2023

    • Author(s)
      西澤侑里, 田中久弥, 都河明人, 深澤雷太, 佐藤友彦, 清水聰一郎
    • Journal Title

      ヒューマンインタフェース学会論文誌

      Volume: 25 Pages: 1-10

    • DOI

      10.11184/his.25.1_1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cognitive Functional Evaluation by Asymmetry of Spontaneous Electroencephalogram During Sustained Attention to Response Task2023

    • Author(s)
      Hiroyuki Abe, Hisaya Tanaka, Akito Tsugawa, Tomohiko Sato, Raita Fukasawa and Soichiro Shimizu
    • Journal Title

      Proceedings of International Symposium on Affective Science and Engineering 2023

      Volume: 9 Pages: 1-4

    • Open Access
  • [Journal Article] 計測技術における研究開発の動向と最前線2022

    • Author(s)
      仲嶋 一, 吉田 昂平, 大木 義路, 野澤 昭雄
    • Journal Title

      電気学会論文誌 A(基礎・材料・共通部門誌)

      Volume: 143 Pages: 14-16

    • DOI

      10.1541/ieejfms.143.14

  • [Presentation] P300-Speller検査法と神経心理学検査法MMSE, MoCA-J との相関関係2023

    • Author(s)
      南尾 祐輔, 田中 久弥, 都河 明人, 清水 聰一郎, 佐藤 友彦, 深澤 雷太
    • Organizer
      第199回ヒューマンインタフェース学会研究会「高齢者、障がい者支援技術および一般(SIG-ACI-31)」
  • [Presentation] P300-Speller BCIタスク中の脳波特徴量と神経心理学検査の関係2022

    • Author(s)
      西澤侑里, 田中久弥, 都河明人, 深澤雷太, 佐藤友彦, 清水聰一郎
    • Organizer
      第197回ヒューマンインタフェース学会研究会「個々のニーズに立脚した高齢者・障害者支援技術および一般(SIG-ACI-30)」
  • [Presentation] 注意集中タスク時の脳波のエントロピー解析による認知機能評価法2022

    • Author(s)
      西澤侑里, 田中久弥, 都河明人, 深澤雷太, 佐藤友彦, 清水聰一郎
    • Organizer
      第9回医薬工3大学包括連携推進シンポジウム
  • [Presentation] 認知機能評価のためのBCIによる事象関連電位計測と分類2022

    • Author(s)
      吉田昂平, 田中久弥, 都河明人, 深澤雷太, 佐藤友彦, 清水聰一郎
    • Organizer
      第9回医薬工3大学包括連携推進シンポジウム
  • [Presentation] 線形判別分析法によるP300-Speller型BCI画面の注意集中領域の可視化2022

    • Author(s)
      南尾祐輔, 田中久弥, 都河明人, 佐藤友彦, 深澤雷太, 清水聰一郎
    • Organizer
      第9回医薬工3大学包括連携推進シンポジウム
  • [Presentation] 注意集中タスク時の自発脳波の左右差特性による認知機能分類法2022

    • Author(s)
      阿部浩之, 田中久弥, 都河明人, 佐藤友彦, 深澤雷太, 清水聰一郎
    • Organizer
      第9回医薬工3大学包括連携推進シンポジウム

URL: 

Published: 2023-12-25  

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