脳の視覚運動変換メカニズムを応用したBMI基礎技術の開発

• 研究課題/領域番号: 20760269
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 広島市立大学
• 研究代表者: 福田 浩士 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (20335102)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 計測システム / ブレイン-マシン・インタフェース(BMI) / 生体情報・計測 / ブレイン-マシン・インタフェース / ブレイン-コンピュータ・インタフェース / 脳電図(EEG) / 脳磁図(MEG) / 経頭蓋磁気刺激(TMS) / 運動制御 / 脳電図 / 脳磁図 / 経頭蓋磁気刺激

研究概要

本研究では脳の視覚運動変換メカニズムを応用したブレイン-マシン・インタフェース(BMI)の基礎技術を開発することを目的とし,脳電図(EEG)と脳磁図(MEG)を用いた運動時の脳活動計測・解析システムの開発した.そのシステムを用いて運動時における脳活動の計測・解析を行った.その結果,両手の人差し指を速く交互に運動させるために重要な脳活動を検出した.さらに,運動開始後にその運動を停止させるための視覚刺激に応じて運動を停止させたときの脳活動を計測し,停止動作に特有の脳活動を検出した.

研究成果

• [雑誌論文] 手指の到達運動における外部力場の安定性の差異に対する運動適応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田浩士, 小田垣雅人, 樋脇治
  • 雑誌名: 生体医工学 vol.49 ページ: 100-107
  • NAID: 130004947410
  • 査読あり
• [雑誌論文] 手指の到達運動における外部力場の安定性の差異に対する運動適応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田浩士, 小田垣雅人, 樋脇治
  • 雑誌名: 生体医工学 巻: 49 ページ: 100-107
  • NAID: 130004947410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Stimulated Sites Using Artificial Neural Networks Based on Transcranial Magnetic Stimulation-Elicited Motor Evoked Potentials (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukuda, Masato Odagaki、Osamu Hiwaki
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C 巻: 120 ページ: 2204-2209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current dipole estimation in MEG by spatial interpolation of magnetic sensors (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukuda, Masato Odagaki, Atsushi Kodabashi, Toshiro Fujimot, Osamu Hiwaki
  • 雑誌名: Proceedings of the 17^<th> International Conference on Biomagnetism Advances in Biomagnetism Vol.28 ページ: 155-158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brain activity during bilateral rapid alternate finger tapping measured with magnetoencephalography (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukuda, Masato Odagaki, Osamu Hiwaki, Atsushi Kodabashi, Toshiro Fujimoto
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics vol.105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural network for confirmation of coil location in transcranial magnetic stimulation by motor evoked potential and force (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukuda, Masato Odagaki, Osamu Hiwaki
  • 雑誌名: Proceedings of the 4^<th> International IEEE EMBS Conference on Neural Engineering ページ: 183-186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brain activity during bilateral rapid alternate finger tapping measured with magnetoencephalography (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukuda, Masato Odagaki, Osamu Hiwaki, Atsushi Kodabashi, Toshiro Fujimoto
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] 両手指の連打タッピング運動における高密度脳電位計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田浩士, 小田垣雅人, 樋脇治
  • 雑誌名: 生体医工学 vol.46 ページ: 684-689
  • NAID: 110007098777
  • 査読あり
• [雑誌論文] 両手指の連打タッピング運動における高密度脳電位計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田浩士, 小田垣雅人, 樋脇治
  • 雑誌名: 生体医工学 46 ページ: 684-689
  • NAID: 110007098777
  • 査読あり
• [学会発表] 手指の到達運動における安定力場と不安定力場に対する運動適応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福田浩士, 小田垣雅人, 樋脇治
  • 学会等名: 第25回生体・生理工学シンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] トルク変化最小モデルを用いた拇指の随意運動における軌道生成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福田浩士, 小田垣雅人, 樋脇治
  • 学会等名: Neuro 2010
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Current dipole estimation in MEG by spatial interpolation of magnetic sensors (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukuda, Masato Odagaki, Atsushi Kodabashi, Toshiro Fujimoto, Osamu Hiwaki
  • 学会等名: 17^<th> International Conference on Biomagnetism Advances in Biomagnetism
  • 発表場所: ドブロブニク(クロアチア共和国)
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] Neural network for confirmation of coil location in transcranial magnetic stimulation bv motor evoked notential and force (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukuda, Masato Odagaki, Osamu Hiwaki
  • 学会等名: 4^<th> International IEEE EMBS Conference on Neural Engineering
  • 発表場所: アンタルヤ(トルコ共和国)
  • 年月日: 2009-04-30
• [学会発表] 経頭蓋磁気刺激に誘発される筋活動と指力の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福田浩士, 堀泰基, 小田垣雅人, 樋脇治
  • 学会等名: 第48回日本生体医学工学学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-04-25
• [学会発表] Brain activity during bilateral rapid alternate finger tapping measured with magnetoencephalography (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukuda, Masato Odagaki, Osamu Hiwaki, Atsushi Kodabashi, Toshiro Fujimoto
  • 学会等名: 53rd International Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 年月日: 2008-11-11
• [学会発表] 経頭蓋磁気刺激により誘発される手指の筋張力についての筋腱モデルを用いた解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 堀泰基, 福田浩士, 小田垣雅人, 樋脇治
  • 学会等名: 第31回日本生体医工学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 川先医科大学岡山県倉敷市
  • 年月日: 2008-10-18
• [学会発表] 両手指の連打タッピング運動における高密度脳電位計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田浩士, 小田垣雅人, 樋脇治
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム2008
  • 年月日: 2008-09-20