不可視フリッカーに対する定常的視覚誘発電位を利用した非侵襲的BCI

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25540081
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 竹本 篤史 京都大学, 霊長類研究所, 研究員 (20263056)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 脳波 / SSVEP / フリッカー / ヒューマンインターフェース / ユー万コンピュータインタラクション

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、定常的視覚誘発電位を用いた脳-コンピュータ・インターフェース（SSVEP-BCI）に、フリッカーの知覚限界を超える高時間周波数フリッカーの視覚刺激を導入することによって、ちらつきの不快を感じないSSVEP-BCIの開発が可能かどうかを調べることである。平成25年度に注視位置の記録を含む実験系の作成・評価を行い、平成26年度には、輝度変化のチェッカーボードパタンを用いた実験を行い、その問題点が明らかになった。これを踏まえて、平成27年度は、実際のSSVEP-BCIの利用場面で用いるのに適した新たな刺激を考案し、2名の被験者で組織的に刺激のパラメータを操作して、SSVEPを測定した。刺激パタンは、境界をぼかした円形領域内に、大きさの異なるリングを同心円的に配置したものである。操作した主なパラメータは、フリッカーの時間周波数、リングパタンのサイズ・空間周波数、被験者の注視位置である。実験の結果、両方の被験者で、70Hzという高時間周波数でも明瞭な脳波が得られることがわかった。また、刺激パタンの最適な空間パラメータが明らかになった。さらに、刺激パタンと注視位置の相対的な関係に応じて、刺激フリッカーの周波数に対応する周波数の脳波の分布が変化することが確認できた。不可視フリッカーを用いて、脳波の空間パタンから被験者の注視位置を推定するBCIの実現可能性が示唆された。現在、オフライン解析を継続して行い、BCIとしての有用性を検討している。平成28年度は、計画していたが実行できていなかった、視覚的注意によるSSVEP-BCIについての実験研究を行う予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新たな刺激パターンを考案し作成するのに時間を要してしまった。また、パラメータを組織的に操作する実験のため、同じ被験者で何日もかけてデータを取る必要があり、協力してくれる被験者を確保するのに時間を要してしまった。

Strategy for Future Research Activity

少人数の被験者を用いて、パラメータを組織的に操作して視覚的注意によって高時間周波数SSVEPが変調可能かどうかを調べる実験を行う。その結果得られる、最適なパラメータを用いて、多人数の被験者で実験を行い、個人差を評価する。色度変調の刺激を用いた注視の実験、視覚的注意の実験を行い、より低い時間周波数で不可視フリッカーのSSVEP-BCIが可能かどうか検討する。

Causes of Carryover

計画していた実験をすべて行うことができなかったため、被験者に支払う謝金が未使用になった。また、研究成果報告に使用することがなかった。これらの理由で次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

実験の被験者に支払う謝金、および研究成果報告に使用する。