| 研究概要 |
高精度脳内電気活動可視化手法を用いた無侵襲ブレインコンピュータインタフェース(BCI)を開発することを本研究の目的とした.BCIとは,運動機能障害をもつ患者が手足や音声を使わずに,意思のみで情報入力を可能とする装置のことである.BCI実現に向けて,脳内電気活動の時空間情報を有効に活用するいくつかの方法を比較検討するとともに,実際にBCIを構築するためのハードとソフトの整備を行った.
意思伝達の誤作動をなくし信頼性を向上させるため,等価ダイポールイメージング法により頭皮脳波電位から脳内信号源強度分布を高分解能で推定し,この時空間情報を活用した.また,等価ダイポールイメージングから,独立成分分析より信号源分離を行うことで,詳細な信号源情報の可視化を実現した.
実験として,動作を伴わない様々なタスクを想定した場合の脳波時空間マッピングを計測した.具体的には,上肢の動作など自動的な随意運動,およびそれらを実際に動かさずに意識した場合の脳波マッピングを計測した.ベータ波の賦活など脳機能の興奮状態のみならず,アルファ波阻止などの抑制状態を時空間情報として捉えることにより精度向上を実現した.更に,ダイポールイメージングにより信号源の局在化を行った後,信号源推定を行うことにより,より詳細な特徴抽出を実現した.
本研究を通して,どの手法,どの脳電位,どのタスクがBCIに最も適するかの結論には至らなかったが,今後より現実に即したBCIの確立に向けての基礎データが得られたと考える.
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