| Project/Area Number |
19H04025
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Bagarinao E. 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 准教授 (00443218)
加藤 昇平 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70311032)
鈴木 敦命 東京大学, 大学院人文社会系研究科(文学部), 准教授 (80547498)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
|
|---|
| Keywords | ニューロフィードバック / fMRI / BMI / 運動処方 / 加齢 / 運動認知訓練 / 脳機能計測 / 神経機能動態結合 / 動的神経結合 / 神経フィードバック / 認知機能予備能力 / 運動・認知訓練 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
加齢により認知機能の予備能力（CR）が減少すると普段は明確な支障が無くても強い認知負荷が加わると急に認知過誤が発生して適切な対応ができず、予期せぬ事故や問題を引き起こしうる。本研究では高齢者に対する神経リハビリを最適化するために、神経回路の可塑的変化を非侵襲脳機能計測と行動データに基づいて定量化する手法を開発する。運動・認知機能の個人差が大きい高齢者のCRを推定する方法として神経フィードバック制御型の神経結合動態計測法を開発する。加速度計を使った日常動作記録や神経心理検査との相関を機械学習（AI分析）により明らかにし、指標の連続的拡張性を確保する。
|
| Outline of Final Research Achievements |
Real-time functional magnetic resonance imaging, coupled with machine learning to operate a small humanoid robot to give visual feedback of body coordinate representation, has enabled real-time classification of brain activation patterns that could represent performance of motor imagery. It was suggested that such neurofeedback (NF) training could be characterized by dynamic changes of activation patterns as the training progressed to estimate cognitive reserve (CR) in older adults. By employing updating of the used classifier every after feedback-scan to account for its temporal change, and combining with two-dimensional expansion of the classifier, 4 classes separation of the imagery movements (right/left, hand/foot) could be successfully demonstrated in both age groups. Detection and accuracy rate of imagery assignment in older subjects suggested that NF trainings are valid to evaluate CR for risk assessments in their daily life.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
NF計測に基づく学習過程で観測される脳活動の時間軸変化と行動データの相関觧析から得られる諸指標は運動学習を通した認知機能の予備能力（cognitive reserve）を推定する指標として応用が期待される。近年、高齢者を対象とした健康増進事業が盛んであるが、今後個人の認知機能の状態を考慮しながら運動処方を最適化し、日常生活リスクを推定する上で參考指標のひとつとなろう。また、身体座標感覚に近似させた、より直感的なBMI操作の実現に寄与すると期待される。国際ワークショップ（BrainConnects）の運営を通してASEAN諸国との共同研究と人事交流をより一層推進出来た。
|
