| 研究課題/領域番号 |
17206022
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
満渕 邦彦 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (50192349)
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| 研究分担者 |
石川 正俊 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (40212857)
下条 誠 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (90292474)
鈴木 隆文 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 講師 (50302659)
古沢 竜志 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教 (60376613)
竹内 昌治 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (90343110)
國本 雅也 国立国際医療センター, 神経内科, 医長(研究員)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
32,370千円 (直接経費: 24,900千円、間接経費: 7,470千円)
2007年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2006年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2005年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
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| キーワード | マイクロ・ナノデバイス / 医療・福祉 / 神経科学 / 情報工学 / 脳・神経情報工学 / ニューロマシンインターフェース(神経電極) / 人工肢 / 随意運動機能 / 感覚機能 / 微小神経活動計測・神経刺激法 / 福祉・医療工学 / ニューロマシンインタフェース(神経電極) |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、生体の神経系と人工肢の信号ラインを直接かつ永続的に接続し、装着者が意図どおりに動かすことが可能で、又、あたかも自分の手足で触れたのと同様の感覚を感じうるという、次世代の人工肢システムを試作する事にある。今回試作したシステムでは、感覚提示系に関しては、義手に装着したセンサに加えられた物理的刺激の強度に応じて、マイクロニューログラム針電極を用いて、当該部位を支配する単一感覚受容ユニットの神経線維に対して微小電気刺激を加え、センサに加えられたのと同じ強度の圧や振動等の感覚を発生させるためのコーディング・デコーディング則の解析を進めた。又、被験者の腱部に機械的振動を与える事により、運動感覚・位置覚を発生させる試みも行った。一方、運動系に関しては、末梢神経の運動神経活動に伴って生じ、運動神経活動同様パルス列で表現される針筋電信号情報を運動神経活動の代用として用い、ロボットハンドに被験者の手や指の動きとほぼ同じ動きをとらせる事に成功した。次いで、神経活動自体による作動を試み、末梢神経用としては、主に再生型神経電極をベースとして流路などを付加した電極を開発し、又、中枢神経用としても、多チャンネルで柔軟、かつ個々の電極の刺入位置の調節が可能な電極や神経の再生促進・誘導を目指した諸種の電極を開発して、動物実験で末梢神経信号、及び、大脳皮質信号による制御を試みたが、後者に関しては、車椅子に見立てた車の速度・方向等を随意的に制御する等の成果を挙げる事が出来たが、前者に関しては、実験動物への電極の埋め込みとin vitroで神経細胞を用いた生体適合性等、有用性および性能に関する検討を行う段階まで研究開発を進める事は出来たが、チャンネル数や得られる情報量の問題で運動制御を行なうには充分ではなく、埋込電極による信号取得と義手の作動と多チャンネル化については今後の問題として残った。
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