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拡張した身体と環境の相互作用の脳内表現

研究課題

研究課題/領域番号 15H03126
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 基盤・社会脳科学
研究機関獨協医科大学 (2018)
国立障害者リハビリテーションセンター(研究所) (2015-2017)

研究代表者

神作 憲司  獨協医科大学, 医学部, 教授 (60399318)

研究分担者 高野 弘二  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 脳機能系障害研究部, 研究員 (00510588)
研究協力者 川瀬 利弘  
佐藤 勇起  
岡原 陽二  
林 奈々  
ハルダー セバスチャン  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2015年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード自己 / 身体 / 環境 / BMI / コミュニケーション
研究成果の概要

本研究では、拡張された身体と環境との相互作用の脳内表現を明らかとするための研究を行った。まず、前腕切断者が義手を装着した状態で腕を交差させ、健側の指先および義手の先端の刺激に対し時間順序判断を行った場合、健側の指先と切断端の刺激の場合に比べ、時間順序が逆転する錯覚が大きくなり、身体表象の変化が示唆された。また、健常者と切断者が筋電を用いて運動補助装置を操作したところ、身体所有感と運動主体感が装置に拡張することが示された。さらにマウスを対象とし、ゴム製の尾を準備してラバーハンド課題と同様の実験を行ったところ、類似の錯覚が生じることを見出した。これは、マウスの身体性を評価する実験系となり得る。

研究成果の学術的意義や社会的意義

切断者を対象とした一連の実験の結果は、義手や自身で操作できる運動補助装置に身体性が拡張していることを示唆するものであり、自分の身体の一部となる義手の開発などに向け、有用な知見となり得る。また、マウスの尾に対するラバーハンド錯覚と類似した錯覚は、これまでヒトやサルのみで報告されていた現象をはじめてマウスで報告したものであり、身体に関する脳内表現をニューロンレベルで明らかとするために貢献し得る。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 6件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 21件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] オックスフォード大学(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] テュービンゲン大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] オスロ大学(ノルウェー)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] オックスフォード大学(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Long-term use of a neural prosthesis in progressive paralysis.2018

    • 著者名/発表者名
      Okahara, Y., Takano, K., Nagao, M., Kondo, K., Iwadate, Y., Birbaumer, N., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 16787-16787

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35211-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of four control methods for a five-choice assistive technology2018

    • 著者名/発表者名
      Halder, S., Takano, T., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 12 ページ: 228-228

    • DOI

      10.3389/fnhum.2018.00228

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Body ownership and agency altered by an electromyographically-controlled robotic arm.2018

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Kawase, T., Takano, K., Spence, C, Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science,

      巻: 5(5) 号: 5 ページ: 172170-172170

    • DOI

      10.1098/rsos.172170

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Operation of a P300-based brain-computer interface in patients with Duchenne muscular dystrophy.2018

    • 著者名/発表者名
      Utsumi, K., Takano, K., Okahara, Y., Komori, T., Onodera, O., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1753-1753

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20125-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Incorporation of prosthetic limbs into the body representation of amputees: Evidence from the crossed hands temporal order illusion.2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Kawase, T., Takano, K., Spence, C., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Progress in Brain Research

      巻: 236 ページ: 225-241

    • DOI

      10.1016/bs.pbr.2017.08.003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Affective stimuli for an auditory P300 brain-computer interface.2017

    • 著者名/発表者名
      Onishi, A., Takano, K., Kawase, T., Ora, H., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 11 ページ: 522-522

    • DOI

      10.3389/fnins.2017.00522

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Operation of a P300-based brain-computer interface by patients with spinocerebellar ataxia.2017

    • 著者名/発表者名
      Okahara, Y., Takano, K., Komori, T., Nagao, M., Iwadate, Y., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Clinical Neurophysiology Practice

      巻: 2 ページ: 147-153

    • DOI

      10.1016/j.cnp.2017.06.004

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A hybrid BMI-based exoskeleton for paresis: EMG control for assisting arm movements.2017

    • 著者名/発表者名
      Kawase T, Sakurada T, Koike Y, Kansaku K.
    • 雑誌名

      Journal of Neural Engineering

      巻: 14(1) 号: 1 ページ: 016015-016015

    • DOI

      10.1088/1741-2552/aa525f

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The rubber tail illusion as evidence of body ownership in mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Wada, M., Takano, K., Ora, H., Ide, M., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 36 号: 43 ページ: 11133-11137

    • DOI

      10.1523/jneurosci.3006-15.2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Arm crossing updates brain functional connectivity of the left posterior parietal cortex.2016

    • 著者名/発表者名
      Ora H, Wada M, Salat D, Kansaku K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 28105-28105

    • DOI

      10.1038/srep28105

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An evaluation of training with an auditory P300 brain-computer interface for the Japanese Hiragana syllabary.2016

    • 著者名/発表者名
      Halder S, Takano T, Ora H, Onishi A, Utsumi K, Kansaku K.
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 10 ページ: 446-446

    • DOI

      10.3389/fnins.2016.00446

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ブレイン-マシン・インターフェイス技術によるコミュニケーション支援2016

    • 著者名/発表者名
      神作憲司
    • 雑誌名

      ノーマライゼーション-障害者の福祉

      巻: 36 ページ: 16-19

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Use of high-frequency visual stimuli above the critical flicker frequency in a SSVEP-based BMI.2015

    • 著者名/発表者名
      Sakurada, T., Kawase, T., Komatsu, T., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Clinical Neurophysiology

      巻: 126 号: 10 ページ: 1972-1978

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2014.12.010

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Decoder construction for MEG signals in a subitizing task.2019

    • 著者名/発表者名
      Takano, K., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Body ownership and agency altered by a robotic arm controlled by electromyography of elbow muscles.2019

    • 著者名/発表者名
      Kawase, T., Kono, K., Cho, K., Kato, E., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lower C-Fos expressions in the posterior parietal cortex during rubber tail task in Caps2 KO mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Wada, M., Ide, M., Atsumi, T., Takano, K., Sano, Y., Shinoda, Y, Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高周波点滅視覚刺激を用いたSSVEP型-BMIアシストロボットの実装.2018

    • 著者名/発表者名
      櫻田武、神作憲司.
    • 学会等名
      第5回脳神経外科BMI懇話会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Utility of peripheral visual field in the SSVEP-based brain-computer interface.2018

    • 著者名/発表者名
      Takano, K., Morita-Hayashi, N., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 48th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EMG-controlled robotic arm intended to be incorporated into body representation.2018

    • 著者名/発表者名
      Kawase, T., Sato, Y., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Operation of a SSVEP-based BMI in a patient who progressed to the completely locked-in state.2018

    • 著者名/発表者名
      Okahara, Y., Takano, K., Nagao, M., Iwadate, Y., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳情報の解析と利用2018

    • 著者名/発表者名
      神作憲司
    • 学会等名
      第48回千葉大学脳神経外科医会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳からの情報を利用する:神経生理学に何が出来るか?2018

    • 著者名/発表者名
      神作憲司
    • 学会等名
      北海道大学大学院医学研究院・第129回ニューロサイエンス談話会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経難病領域における脳情報利用の試み2018

    • 著者名/発表者名
      神作憲司
    • 学会等名
      日本難病看護学会・企画セミナー/箱根病院・箱根で学ぶ神経難病看護シリーズ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] C-Fos expressions in the cerebral cortex during rubber tail task in mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Wada, M., Ide, M., Atsumi, T., Takano, K., Ora, H., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 神経難病へのブレイン-マシン・インターフェイス(BMI)の応用.2017

    • 著者名/発表者名
      神作憲司.
    • 学会等名
      第7回神経難病リハビリテーション研究会.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ブレイン-マシン・インタフェースによるコミュニケーションと運動の補助.2017

    • 著者名/発表者名
      神作憲司.
    • 学会等名
      第109回 ロボット工学セミナー・臨床応用から理解するリハビリテーション・ロボティクス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 上肢アシストスーツに対する脳波筋電ハイブリッド制御2017

    • 著者名/発表者名
      川瀬利弘、小池康晴、神作憲司.
    • 学会等名
      LIFE2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of vision of arm posture on a crossed hands illusion task in an amputee.2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Kawase, T., Takano, K., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 47th Annual Meeting of the Society for Neuroscience.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of synchronous movement of an EMG controlled robotic arm on robot hand illusion in amputees.2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Kawase, T., Takano, K., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A BMI-based robotic exoskeleton for neurorehabilitation and daily actions: hybrid control based on EMG and SSVEP for elbow and wrist.2017

    • 著者名/発表者名
      Kawase, T., Koike, Y., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] P300-based brain-machine interface applied to patients with Duchenne muscular dystrophy.2017

    • 著者名/発表者名
      Utsumi, K., Okahara, Y., Takano, K., Komori, T., Onodera, O., Kansaku, K.
    • 学会等名
      Real-time functional imaging and neurofeedback conference 2017.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of oxytocin on a rubber tail task in CAPS2 KO mice: an initial study2017

    • 著者名/発表者名
      Wada, M., Atsumi, T., Ide, M., Sano, Y., Shinoda, Y., Furuichi, T., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 77th Annual Meeting of the Japanese Society for Animal Psychology.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 脳波によるBMI技術:社会への実装に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      神作憲司
    • 学会等名
      第19回日本ヒト脳機能マッピング学会・シンポジウム
    • 発表場所
      京都, 京都大学百周年時計台記念館
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] EEG evaluation of relative change of subjective sleepiness.2017

    • 著者名/発表者名
      Utsumi, K., Takano, K., Onodera, O., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      浜松, アクトシティ浜松
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison between response in real tail grasping and rubber tail illusion in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Wada, M., Ide, M., Takano, K., Ora, H., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan.
    • 発表場所
      浜松, アクトシティ浜松
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] C-Fos and Arc expression during a rubber tail task in mice: an initial study.2016

    • 著者名/発表者名
      Wada, M., Ide, M., Ora, H., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 93rd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      札幌, コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A rubber tail task in CAPS2 KO mice: second report.2016

    • 著者名/発表者名
      Wada, M. Ide, M., Atsumi, T., Yagishita, K., Katakai, M., Shinoda, Y., Furuichi, T., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 76th Annual Meeting of the Japanese Society for Animal Psychology.
    • 発表場所
      札幌, 北海道大学 学術交流会館
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Speech comprehension in patients with persistent vegetative state: a neuroimaging approach.2016

    • 著者名/発表者名
      Okahara, Y., Utsumi, K., Takano, K., Odaka, K., Uchino, Y., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Society for Neuroscience.
    • 発表場所
      San Diego Convention Center, San Diego, USA.
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A rubber tail task in Ca2+-dependent activator protein for secretion (CAPS) 2 knockout mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Wada, M., Ide, M., Atsumi, T., Yagishita, K., Katakai, M., Shinoda, Y., Furuichi, T., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Society for Neuroscience.
    • 発表場所
      San Diego Convention Center, San Diego, USA.
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無反応覚醒症候群における感覚性言語中枢の神経画像評価.2016

    • 著者名/発表者名
      岡原陽二、宇津見宏太、高野弘二、内野福生、岩立康男、神作憲司.
    • 学会等名
      第75回 日本脳神経外科学会総会
    • 発表場所
      福岡, 福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A crossed hands illusion task in an amputee with a prosthesis.2016

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Ora, H., Takano, K., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 39th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      横浜, パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A BMI-based robotic exoskeleton for neurorehabilitation and daily actions: effects of hybrid BMI-based assistance on muscle activities in a stroke patient.2016

    • 著者名/発表者名
      Kawase, T., Koike, Y., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 39th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      横浜, パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Affective sounds applied to auditory P300 brain-machine interface.2016

    • 著者名/発表者名
      Onishi, A., Ora, H., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 39th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      横浜, パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Initial evaluation of an auditory P300 brain-computer interface for the Japanese Hiragana syllabary.2016

    • 著者名/発表者名
      Halder, S., Takano, K., Ora, H., Onishi, A., Utsumi, K., Kansaku, K.
    • 学会等名
      International Brain-Computer Interface (BCI) Meeting 2016
    • 発表場所
      Asilomar Conference Center, Pacific Grove, USA.
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A longitudinal evaluation of SSVEP-BMI in patients with ALS.2015

    • 著者名/発表者名
      Takano. K., Komatsu. T., Nagao. M., Kondo. K., Kansaku. K.
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 発表場所
      米国シカゴ, マコーミックプレイス
    • 年月日
      2015-10-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neurofeedback training improves decoding accuracy in MEG/SSVEF.2015

    • 著者名/発表者名
      Ora, H., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 発表場所
      米国シカゴ, マコーミックプレイス
    • 年月日
      2015-10-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A rubber hand experiment using an EMG controlled robotic arm in amputee participants.2015

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Kawase, T., Kansaku. K.
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 発表場所
      米国シカゴ, マコーミックプレイス
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A rubber tail task in CAPS2 KO mice: an initial study.2015

    • 著者名/発表者名
      Wada, M. Ide, M., Yagishita, K., Katakai, M., Shinoda, Y., Furuichi, T., Kansaku,
    • 学会等名
      The 75th Annual Meeting of the Japanese Society for Animal Psychology
    • 発表場所
      東京, 日本女子大学
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A BMI-based robotic exoskeleton for neurorehabilitation and daily actions: use of a hybrid control method based on EMG and SSVEP in a stroke patient.2015

    • 著者名/発表者名
      Kawase, T., Koike. Y., Kansaku. K.
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸, 神戸国際会議場
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-26  

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