2013 Fiscal Year Annual Research Report
領野間ネットワークにもとづいたブレイン・マシン・インターフェースによる機能再建
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23390347
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
平田 雅之 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授(常勤) (30372626)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉峰 俊樹 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00201046)
細田 耕 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (10252610)
柳澤 琢史 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90533802)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ブレイン・マシン・インターフェース / ネットワーク解析 / ロボット |
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| Research Abstract |
Brain machine interface（BMI）技術において、運動時あるいは運動イメージ時の一次運動野(M1)脳活動が重要な役割を果たすことは多くの研究により報告されている。そこで、健常右利き被験者9名を用いて、運動および運動イメージ時の運動内容推定精度と神経生理学的特徴との関連性を脳磁図計測により調べた。その結果、両課題時のM1活動を比較すると運動開始0msから400msまでM1活動強度に有意差が認められた。さらに、両課題の運動内容推定精度の比較では実運動開始前の100msと50mの推定精度と運動イメージの開始直後の推定精度との間に有意な正の相関が認められた。このことから、運動開始直前に生じるM1から末梢への運動出力を反映する脳信号が実運動および運動イメージで共通の神経基盤を有している可能性が示された。一方、運動および運動イメージの開始後に関しては、実運動時の関節運動に伴う筋紡錘からの感覚フィードバックや運動-感覚統合情報処理が実運動では行われるのに対し、運動イメージではそのような処理が行われないために、M1活動強度に有意差が出現したと考えられた。
さらに、運動および運動イメージについて、α帯域のimaginary coherenceを用いてconnectivityを調べ、運動内容推定精度と比較した。その結果、運動前野、頭頂連合野、右一次運動野で両者の相関が有意に高かった。これらのことから、こららの運動関連領野と一次運動野とのα帯域のconnectivityの強さを用いるとBMIの性能を向上できる可能性があると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(41 results)
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[Presentation] Combined use of MEG and TMS to improve the noninvasive evaluation of language dominance2013
Author(s)
Hirata M, Shinshi M, Yanagisawa T, Goto T, Sugata H, Araki T, Hosokawa S, Okamura Y, Hasegawa Y, Ihara A, Yoshimine T, Yorifuji S
Organizer
ISACM meeting 2013 JAPAN
Place of Presentation
Sapporo (Japan)
Year and Date
20130828-20130830
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[Presentation] A Fully-implantable Wireless System for Human Brain-Machine Interfaces using Brain Surface Electrodes: W-HERBS
Author(s)
Hirata M, Matsushita K, Suzuki T, Yoshida T, Sato F, Umeda T, Nishimura Y, Hasegawa I, Ando H, Morris S, Yanagisawa T, Kishima H, Kawato M, T Yoshimine
Organizer
第36回日本神経科学大会
Place of Presentation
京都
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[Book] Chapter 36. Brain–machine interface using brain surface electrodes: real-time robotic control and a fully implantable wireless system2013
Author(s)
Hirata M, Yanagisawa T, Matsushita K, Sugata H, Kamitani Y, Suzuki T, Yokoi H, Goto T, Morris S, Saitoh Y, Kishima H, Kawato M, Yoshimine T
Total Pages
12
Publisher
IGI Global Proof
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