| 研究課題/領域番号 |
19K07798
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分51010:基盤脳科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 |
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研究代表者 |
海住 太郎 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所脳情報通信融合研究センター, 研究員 (90826348)
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| 研究分担者 |
平田 雅之 大阪大学, 医学系研究科, 特任教授(常勤) (30372626)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 皮質脳波 / ブレインマシンインターフェース / 体性感覚誘発電位 / 体性間隔誘発電位 / パリレン / 神経工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ブレインマシンインターフェース（BMI）は、脳神経活動を計測・解読しロボットアーム等の機器制御を行う技術である。本研究では、大脳皮質コラムサイズ（φ300-500μm）以下という高い密度で運動野の腕領域に皮質脳波計測点を配置し、従来の刺入型電極に比肩・超越する性能の運動型BMIを実現することを目的とする。方法として、電極一体型の長期留置型ヘッドステージ（神経信号増幅・多重化装置）の新規開発により1,000計測点超の長期多点計測を実現し、運動課題中の脳活動を計測する。計測された脳活動から運動意図推定や外部機器の制御実験を行い、従来手法との性能比較を行うことにより超高密度多点化の有効性を検討する。
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| 研究成果の概要 |
BMIの臨床応用に向けて皮質脳波が注目されている。皮質脳波電極アレイの性能向上を目的とし、従来水準の約10倍となる1152個の計測点を備えた超高密度多点皮質脳波電極アレイを開発した。大阪大学において被検体の指を刺激した際に現れる体性感覚誘発電位の計測実験を行い、超高密度多点電極アレイにより精密な体部位局在マップの描出が可能であることを示した。また、検証用電極（128計測点）の長期留置を行い、数か月に渡って安定した電極インピーダンス値が維持されることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脳とコンピュータを繋ぐ技術であるBMIにより、疾病や老化によって損なわれた身体機能をサポートする研究が進んでいる。BMIの実生活への応用に向けては脳活動を安全かつ精密に測定するための手法が必要であるが、現在のBMI研究で主流の計測手法（ユタ電極アレイ）では脳へ剣山型のセンサを刺し入れる必要がある。本研究ではシート状電極により脳を表面から計測する皮質脳波計測法の大幅な性能向上を図ることによって、高性能なBMIの社会実装に向けた基盤技術の開発に貢献した。
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