2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23300216
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
近藤 敏之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60323820)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 宏司 立命館大学, 理工学部, 教授 (30023310)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | BCI / ニューロリハビリテーション / エージェント / 運動イメージ / 受動運動 |
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| Research Abstract |
本研究は大脳皮質運動関連領野の損傷による下肢運動麻痺患者に対し，知的エージェントを介在させることで持続的な訓練を動機づける仮想空間移動型BCIリハビリシステムの開発を目的とする．平姓25年度は，本研究でBCIの脳波特徴量として注目する事象関連脱同期（ERD）について，1人称視点からの運動観察（視覚）と機能的電気刺激による体性感覚をフィードバックとして与える条件下でERDの発現訓練を行い，健常被験者による訓練成績の評価を行った．その結果，視覚および体性感覚のフィードバックとして与える条件下で有意な成績の向上を確認した．このことから，運動想像によるBCIの訓練においては身体性への意識（運動主体感や身体保持感）を強化する感覚情報の適切な呈示有効である可能性が示された．また，運動企図と運動学習に関する基礎研究としては，ロボットマニピュランダムを用いた視覚運動回転変換下の上肢到達運動学習において，①能動的に運動を生成する場合，②受動的に運動を経験させた場合，および，③運動企図に基づき受動的に運動を経験させた場合，の３条件運動学習成績を評価した．その結果，受動的な運動学習は能動的な運動学習より成績が低いものの，未学習時と比べて有意に向上していること，ならびにｍ受動的な運動学習において運動器との有無は学習成績に影響を及ぼさない可能性を確認した．このことから，１）受動的な運動経験でも体性感覚に関する運動技能の一部は獲得される可能性があること，また，２）能動的学習と受動的学習の差は，運動企図の有無ではなく，運動計画・運動制御自体にある可能性が示唆された．すなわち，リハビリテーションにおいては，運動を想像するだけでなく，随意的に筋を収縮させようとすることそれ自体が回復に必要であることが示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
運動想起によるBCI操作のための事象関連脱同期の随意的発現訓練に視覚映像が及ぼす影響に関する研究と，受動的運動が視覚運動学習に及ぼす影響に関する研究のそれぞれについて，ジャーナル論文に投稿した．最終年度は，これまでに開発した要素技術を組合せ，下肢運動リハビリテーションシステムの開発に取り組む．
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| Strategy for Future Research Activity |
H26年度は，H25年度までに完了した「研究項目(1)運動想起を促進する訓練課題の開発」および「研究項目(3)下肢筋活動駆動型電動車椅子システムの開発」の成果を統合するため，「研究項目(2)仮想空間移動型ブレインコンピュータインタフェース（BCI）リハビリテーションシステムの開発」に取り組む．H26年度は最終年度であり，上記の研究項目のそれぞれについて成果をとりまとめ，論文として対外発表するとともに，研究代表者のホームページ等で分かりやすく広く一般にもアウトリーチする．
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