2014 Fiscal Year Annual Research Report
ブレインマシンインターフェイスを用いた嚥下機能の再建
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26282165
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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) |
貴島 晴彦 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10332743)
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) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 医療・福祉 / ブレイン・マシン・インターフェース / 嚥下機能 / 頭蓋内脳波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自由行動下での長時間頭蓋内脳波計測：
難治性てんかんの焦点同定等のために硬膜下電極や刺入型深部電極を留置された患者4名を対象として、食事中の嚥下運動の頭蓋内脳波ﾃﾞｰﾀを記録した。留置した硬膜下電極・刺入型深部電極の全電極のﾃﾞｰﾀを1万Hzで記録した。同時に咀嚼嚥下運動の記録のため、喉頭マイク、ラリンゴグラフ、キネクトにて咀嚼嚥下に伴う喉頭部の音声、筋電反応、頭頸部の動画を同時測定した。
頭蓋内脳波を用いた嚥下関連脳活動の解析：
上記方法により記録した頭蓋内脳波、喉頭マイク、ラリンゴグラフ、キネクトのﾃﾞｰﾀ解析をしている。頭蓋内脳波からは口部位に相当する一次運動野周辺から高周波活動を確認した。シカゴ大との連携を活用し、シカゴ大でもデータ解析を開始した。
嚥下障害患者を対象とした脳磁図を用いた嚥下関連脳活動の解析：
脳磁図計測では嚥下運動による筋電アーチファクトが大きいことが確認された。
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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
計画どおり、頭蓋内電極を用いて嚥下運動時の頭蓋内脳波計測を開始した。咀嚼運動の計測にはビデオ画像計測にキネクトを用いた計測により自動認識対応とした。さらに喉頭マイク、ラリンゴグラフを導入して嚥下運動の生理学的計測ができるようにした。これらは当初計画にはなかった成果であり、研究において基盤となる咀嚼嚥下計測に関して当初計画以上の成果を上げることができた。さらに現在、口腔内圧測定を加えるべく検討中である。
解析に関しては、初期成果を上げることができた。当初計画以上にシカゴ大との連携も活用しているが、今後代表機関での解析もより充実させる。
脳磁図計測における筋電アーチファクトは当初から想定されていたが、対応策を検討する。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的には当初計画に沿って研究を進める。
咀嚼嚥下時の頭蓋内脳波計測に関してはH26年度に構築した咀嚼嚥下運動との同時測定系を活用し、当初計画以上の計測を行う。H27年度からはキネクト、喉頭マイク、ラリンゴグラフに加えて、口腔内圧測定も同時測定できるようにして、咀嚼嚥下運動と脳活動との相関がさらに客観的にできるようにする。現在咀嚼嚥下運動に関わる脳処理過程はほとんど解明されていないため、まずはこれを明らかにしていくことに、特に重点をおく。
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| Causes of Carryover |
研究補助者に対する給与が当初計画より少額にできたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当初計画になかった口腔内圧同時測定を実現するための経費に使用する。これにより当初計画以上の成果を目指す。
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[Presentation] ECoG-based neural decoding and prosthetic control in a completely paralyzed ALS person.2014
Author(s)
Hirata M, Yanagisawa T, Sugata H, Fukuma R, Moriwaki T, Shayne M, Kishima H, Seki T, Yokoi H, Sawada J, Mihara M, Fujino H, Hayashi Y, Kudo T, Kamitani Y, Yoshimine T
Organizer
The 44th annual meeting of Society for Neuroscience
Place of Presentation
Washington,DC(USA)
Year and Date
2014-11-15 – 2014-11-19
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