事前に運動意図を予測する準備型ブレイン・コンピューター・インターフェース

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24800027
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 南部 功夫 長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (40553235)
• Project Period (FY): 2012-08-31 – 2014-03-31
• Keywords: 運動準備 / 脳波

Research Abstract

本年度は準備情報を利用するブレイン・コンピュータ・インターフェースの基礎となる実験環境の構築と、実験デザインの検討を中心に行った。
予備実験として、視覚刺激に応じて右手の指でキーボードを押す課題を行った。この実験デザインでは、ボタンを押す条件と押してはいけない条件の２つを設定し（Go/NoGo課題）、キー押し直前の脳活動を脳波計で計測し、得られたデータについて解析を行った。特に、NoGo条件において、正しくキーを押さなかった条件(Correct条件)と間違ってキーを押してしまった条件(False条件)ごとにデータを周波数解析し、その違いを比較したところ、両条件で異なる周波数変化が見られた。これにより、脳波で計測された脳活動を用いて、ヒトのエラーを事前に予測できる可能性があることを示した。
本来行うはずであった到達運動における運動準備状態を予測する課題は、海外の研究機関において行われ、既に英語学術論文として発表されたので、文献調査等を行い新たな実験デザインを検討した。
また、本研究課題においては脳波や近赤外分光計測法の信号処理解析方法を検討し、より判別性能を向上し、予測精度を上げるアルゴリズムを利用する必要がある。本年度は、外部研究機関に所属する研究者との研究討論や相談を通じて、解析手法について学んだ。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初想定していた実験課題は、類似研究が国外の研究機関ですでに行われ学術論文として発行されてしまったため、、予定を変更する必要が生じた。そのため、実験課題の再検討を行い、候補となる予備実験について検討した。しかし、今年度は単一試行の予測を行う段階には至らなかった。

Strategy for Future Research Activity

本年度は、昨年度行った予備実験デザインのデータを更に集め、単一試行の解析を行い、予測の可能性を早急に検討する。また、計画が少し遅れていることから、計画段階において最終ステップであったリアルタイム予測がすぐに可能となるように、予備実験段階でリアルタイム化を考慮した実験環境構築を行い、解析手法に関してもオフライン解析での検討とオンライン化の準備を検討を行う。その後、計画していた近赤外分光計測による情報を組み合わせた解析について検討を行う。