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脳活動計測のための多層アクティブアレイ電極に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16360169
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 電子デバイス・電子機器
研究機関東京工業大学

研究代表者

小池 康晴  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (10302978)

研究分担者 佐藤 誠  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (50114872)
益 一哉  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (20157192)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2006年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2005年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
2004年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
キーワードアクティブ電極 / 神経活動 / 計測 / 筋電信号 / マイクロマシン / Brain Machine Interface
研究概要

脳に電極を埋め込み,そこから得られる信号を基に自身の腕やロポットを制御するブレインマシンインタフェースの研究が米国を中心に行われている.脳のどの部位から計測したらよいのか,あるいはどの程度の数の神経活動を計測すればよいのかは,その信号を用いて何をしたいかにより決まることであるが,まだ,開発途中のため正確な知見は得られていない.現在得られている信号は,剣山型の電極などさまざまであるが,神経活動を計測するためには,微弱な信号を増幅し,ソーティングと呼ばれるひとつの神経の活動を選び出す処理が必要で,まだ,大掛かりな装置が必要である.本報告では,脳活動計測のための多層アクティブアレイ電極に関する研究について,アクティブ電極の開発と多層に信号処理を組み込むためのフィルタの設計を行った.そして,一度の計測だけでも多くの神経活動を同時に計測できれば,神経細胞の発火密度に近い情報が得られることがわかった.さらに,運動意図が抽出された場合に,どのように運動を生成するかについて,計算論的なモデルを基に,新しい軌道生成方法を提案している.また,電極から長期的に安定に信号が計測できるためには,電極を移動させる必要があるが,MEMSの技術を用いて微小な変化を起こすアクチュエータを試作した.
今後,デバイスの無線化や更なる小型化を行っていく必要がある.ブレインマシンインタフェースの応用に関しては,工学だけでなく,医学や神経科学などの基礎的な研究との共同作業が必要であり,今後は,このような分野と連携して,研究を進めていく必要がある.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (21件)

  • [雑誌論文] A NEW DEVICE TO MEASURE THE ELETROMYIGRAPHIC SIGNALS EASILY2006

    • 著者名/発表者名
      Yasukouchi A, Tsukamoto K, Shin D, Sato M, Koike Y
    • 雑誌名

      ISEK2006

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 筋電信号を用いたヒューマンインタフェース : マッスルトーク2006

    • 著者名/発表者名
      小池 康晴
    • 雑誌名

      臨床神経生理学 34・5

      ページ: 291-291

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 視覚と触覚のミスマッチが及ぼす影響2006

    • 著者名/発表者名
      小池 康晴
    • 雑誌名

      臨床神経生理学 34・5

      ページ: 356-356

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 接触タイミング予測における視覚と触覚の関係2006

    • 著者名/発表者名
      川瀬利弘, 辛徳, 佐藤誠, 小池康晴
    • 雑誌名

      計測自動制御学会

      ページ: 864-865

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Robot control electromyography (EMG) signals of the wrist2005

    • 著者名/発表者名
      C.DaSalla, J.Kim, Y.Koike
    • 雑誌名

      Applied Bionics and Biomechanics 2 [2]

      ページ: 97-102

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Prediction of four degrees of freedom arm movement using EMG signal2005

    • 著者名/発表者名
      KyuwanChoi, HideakiHirose, Toshio Iijima, Yasuharu Koike
    • 雑誌名

      27thAnnual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS'05) (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extration of motor primitive in consideration of arm posture, movement direction and velocity using Hidden Markoy Model2005

    • 著者名/発表者名
      JonghoLee, MokotoSato, Yasuhiro Wada, Yasuharu Koike
    • 雑誌名

      27thAnnual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS'05) (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Robot control electromyography (EMG) signals of the wrist2005

    • 著者名/発表者名
      C.DaSal la, J.Kim, Y.Koike
    • 雑誌名

      Applied Bionics and Biomechanics 2 [2]

      ページ: 97-102

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Prediction of four degrees of freedom arm movement using EMG signal2005

    • 著者名/発表者名
      KyuwanChoi, HideakiHirose, Toshio Iijima, Yasuharu Koike
    • 雑誌名

      27thAnnual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS' 05)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extration of motor primitive in consideration of arm posture, movement direct ion and velocity using Hidden Markov Model2005

    • 著者名/発表者名
      JonghoLee, MokotoSato, Yasuhiro Wada, Yasuharu Koike
    • 雑誌名

      27thAnnual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS' 05)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A NEW DEVICE TO MEASURE THE ELETROMYIGRAPHIC SIGNALS EASILY2005

    • 著者名/発表者名
      Yasukouchi A, Tsukamoto K, Shin D, Sato M, Koike Y
    • 雑誌名

      ISEK2006

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Robot control electromyography(EMG) signals of the wrist2005

    • 著者名/発表者名
      C.DaSalla, J.kim, Y.Koike
    • 雑誌名

      Applied Bionics and Biomechanics 2[2]

      ページ: 97-102

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Prediction of four degress of freedom arm movement using EMG signal2005

    • 著者名/発表者名
      KyuwanChoi, HideakiHirose, ToshioIijima, YasuhiroKoike
    • 雑誌名

      27thAnnual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS'05) (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Extration of motor primitive in consideration of arm posture, movement direction and velocity using Hidden Markov Model2005

    • 著者名/発表者名
      JonghoLee, MotokoSato, Yasuhiro Wada, YasuharuKoike
    • 雑誌名

      27thAnnual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS'05) (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] HMMを用いた表面筋電信号からの指動作認識に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      市屋剛, 李鍾昊, 佐藤誠, 小池康晴
    • 雑誌名

      第8回日本電気生理運動学会大会 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 筋電信号を介したBrain Machine Interface2005

    • 著者名/発表者名
      小池 康晴, 崔 圭完
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 信学技報 105[358]

      ページ: 45-50

    • NAID

      110003498130

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 一次運動野の神経活動からの運動軌道推定2005

    • 著者名/発表者名
      小池康晴, 廣瀬秀顕, 櫻井芳雄, 飯島敏夫
    • 雑誌名

      第28回日本神経科学大会 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Biological human interface2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Koike, J.H.Kim., M.Sato
    • 雑誌名

      The Fourth Intemational Symposium on Human and Artificial Lntelligence Systems : From Control to Autonomy 1 [ ]

      ページ: 173-176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biological human interface2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Koike, J.H.Kim.M.Sato
    • 雑誌名

      A The Fourth Intemational Symposium on Human and Artificial Lntelligence Systems : From Control to Autonomy 1 [ ]

      ページ: 173-176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ヒューマンインタフェースと筋電図2004

    • 著者名/発表者名
      小池 康晴
    • 雑誌名

      第7回日本電気生理運動学期大会

      ページ: 54-57

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Biological human interface2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Koike, J.H.Kim, M.Sato
    • 雑誌名

      The Fourth Intemational Symposium on Human and Artificial Intelligence Systems : From Control to Autonomy 1

      ページ: 173-176

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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