ブレインマシンインターフェイスによるヒューマノイドロボットの表情・感情表出制御

• 研究課題/領域番号: 24650106
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: MORRIS SHAYNE.J 大阪大学, 基礎工学研究科, 研究員 (70542116)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 感性ロボティクス / ヒューマノイドロボット / 脳機能計測

研究概要

ヒューマノイドロボット（HR）とヒトで同じ表情となるよう調整した動画を観察させ、快－不快・自然－不自然のレベルを回答させた。その結果HRではヒトよりもポジティブな表情に対する快情動が低い以外、ネガティブな表情・中間的な表情では有意差はなかった。一方HRの動きは有意にヒトの動きより不自然という回答であった。この動画観察時のfMRIデータからは、HRではヒトに比較して、情動に関連する領野のほか、パーキンソン病の不随意運動を改善する深部脳刺激療法の刺激部位である視床下核・淡蒼球内節で有意に反応が強かった。不自然な動きを見ただけでこれらの領域が活動するという貴重な知見が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Development of an implantable wireless ECoG 128ch recording device for clinical brain machine interface. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsushita K, Hirata M, Suzuki T, Ando H, Ota Y, Sato F, Morris S, Yoshida T, Matsuki H, Yoshimine T.
  • 雑誌名: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 巻: 2013 ページ: 1867-1870
  • DOI: 10.1109/embc.2013.6609888
  • 査読あり
• [雑誌論文] Which is the Most Appropriate Disconnection Surgery for Refractory Epilepsy in Childhood? (2013)
  • 著者名/発表者名: Kishima H, Oshino S, Tani N, Maruo Y, Morris S, Hui Ming Khoo, Yanagisawa T, Shimono K, Okinaga T, Hirata M, Kato A , and Yoshimine T
  • 雑誌名: Neurol Med Chir (Tokyo) 巻: 53 ページ: 814-820
• [雑誌論文] ブレイン・マシン・インターフェースの基礎と臨床応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平田雅之, 栁澤琢史, 松下光次郎, 菅田陽怜, モリスシェイン, 神谷之康, 鈴木隆文, 吉田毅, 佐藤文博, 森脇崇, 梅垣昌士, 齋藤洋一, 貴島晴彦, 影山悠, 川人光男, 吉峰俊樹
  • 雑誌名: 脳神経外科ジャーナル 巻: 22(3) ページ: 192-199
• [雑誌論文] Which is the Most Appropriate Disconnection Surgery for (2013)
  • 著者名/発表者名: Kishima H, Oshino S, Tani N, Maruo Y, Morris S, Hui Ming Khoo, Yanagisawa T, Shimono K, Okinaga T, Hirata M,
  • 雑誌名: Neurol Med Chir (Tokyo) 巻: 53 ページ: 814-820
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural decoding of unilateral upper limb movements using single trial MEG signals. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugata H
  • 雑誌名: Brain Res 巻: 1468 ページ: 29-37
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2012.05.053
  • 査読あり
• [雑誌論文] ブレイン・マシン・インターフェースによる機能支援 : リアルタイムロボットアーム制御とワイヤレス完全体内埋込装置の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平田雅之, 柳澤琢史, 松下光次郎, モリスシェイン, 神谷之康, 鈴木隆文, 吉田毅, 佐藤文博, 齋藤洋一, 貴島晴彦, 後藤哲, 影山悠, 川人光男, 吉峰俊樹
  • 雑誌名: 脳神経外科ジャーナル 巻: 21(7) ページ: 541-549
• [雑誌論文] Brain-machine interfaceの進歩 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平田雅之, 柳澤琢史, 松下光次郎, 後藤哲, 菅田陽怜, モリスシェイン, 影山悠, 貴島晴彦, 齋藤洋一, 吉峰俊樹
  • 雑誌名: 分子脳血管病 巻: 11(3)
• [雑誌論文] Movement-related neuromagnetic fields and performances of single trial classifications (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugata Hisato
  • 雑誌名: Neuroreport 巻: 23(1) 号: 1 ページ: 16-20
  • DOI: 10.1097/wnr.0b013e32834d935a
  • 査読あり
• [学会発表] 3次元造形rapid manufacturing技術を用いた電子回路内蔵人工頭蓋骨の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平田雅之, 松下光次郎, モリスシェイン, 栁澤琢史, 貴島晴彦, 吉峰俊樹
  • 学会等名: 第7回日本整容脳神経外科研究会
  • 発表場所: 福岡(口演)
  • 年月日: 2014-04-19
• [学会発表] 重症ALS患者に対する皮質脳波を用いたブレイン・マシン・インターフェース (2013)
  • 著者名/発表者名: 平田雅之、柳澤琢史、菅田陽怜、福間良平、森脇崇、モリスシェイン、松下光次郎、貴島晴彦、三原雅史、押野悟、齋藤洋一、横井浩史、神谷之康、狭間敬憲、望月秀樹、吉峰俊樹
  • 学会等名: 一般社団法人日本脳神経外科学会第72回学術総会
  • 発表場所: 横浜(シンポジウム)
  • 年月日: 2013-10-16
• [学会発表] 体内埋込ないし携帯型多チャンネル頭蓋内脳波計測によるてんかん診断の可能性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平田雅之、松下光次郞、鈴木隆文、貴島晴彦、押野悟、柳澤琢史、モリスシェイン、菅田陽怜、齋藤洋一、吉峰俊樹
  • 学会等名: 第47回日本てんかん学会学術集会
  • 発表場所: 小倉(口演)
  • 年月日: 2013-10-11
• [学会発表] A Fully-implantable Wireless System for Human Brain-Machine Interfaces using Brain Surface Electrodes : W-HERBS (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata M, Matsushita K, Suzuki T, Yoshida T, Sato F, Umeda T, Nishimura Y, Hasegawa I, Ando H, Morris S, Yanagisawa T, Kishima H, Kawato M, Yoshimine T
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都(口演)
  • 年月日: 2013-06-21
• [学会発表] 皮質脳波を用いたブレイン・マシン・インターフェースの臨床応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平田雅之、柳澤琢史、松下光次郞、影山悠、モリスシェイン、菅田陽怜、貴島晴彦、押野悟、森脇崇、梅垣昌士、吉峰俊樹
  • 学会等名: 第47回日本脊髄障害医学会
  • 発表場所: 静岡(シンポジウム)
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] Towards clinical application of brain-machine interfaces based on electrocorticograms (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirata M, Yanagisawa T, Matsushita K, Sugata H, Morris S, Kageyama Y, Kishima H, Saitoh Y, Kamitani Y, Suzuki T, Yokoi H, Nishimura Y, Yoshida T, Sato F, Kawato M, Yoshimine T
  • 学会等名: The International Symposium on Clinical Application of Brain-Machine Interface (BMI)
  • 発表場所: Osaka, Japan (Symposium)
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] 体内埋込ないし携帯型多チャンネル精密脳信号計測が切り開く機能的脳神経外科 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平田雅之、松下光次郞、柳澤琢史、モリスシェイン、鈴木隆文、貴島晴彦、押野悟、影山悠、菅田陽怜、齋藤洋一、吉峰俊樹
  • 学会等名: 第71回日本脳神経外科学会学術総会
  • 発表場所: 大阪(シンポジウム)
  • 年月日: 2012-10-18
• [学会発表] Brain Machine Interface : the present and the next ten years (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirata M, Yanagisawa T, Matsushita K, Sugata H, Morris S, Kageyama Y, Suzuki T, Yokoi H, Nishimura Y, Umeda T, Kishima H, Saitoh Y, Yoshida T, Sato F, Kamitani Y, Yoshimine T
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋(シンポジウム)
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] 体内埋込型ワイヤレス皮質脳波計測システムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松下光次郎, 平田雅之, 鈴木隆文, 吉田毅, 加藤健太郎, 佐藤博文, 松木秀敏, モリスシェイン, 後藤哲, 吉峰俊樹
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
  • 発表場所: 浜松, 静岡 (.ポスター)
  • 年月日: 2012-05-29
• [学会発表] A Fully-Implantable Wireless System for Human Brain-Machine Interfaces using Brain Surface Electrodes : W-HERBS (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirata M, Matsushita K, Suzuki T, Yoshida T, Sato F, Morris S, Yanagisawa T, Goto T, Kawato M, and Yoshimine T
  • 学会等名: The 41st annual meeting of Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington(ポスター)
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] 重症ALS患者に対する皮質脳波を用いたブレイン・マシン・インターフェース
  • 著者名/発表者名: 平田 雅之、 柳澤 琢史、菅田 陽怜、福間 良平、 森脇 崇、 モリス シェイン、松下 光次郎、貴島 晴彦、 三原 雅史、押野 悟、 齋藤 洋一、横井 浩史、神谷 之康、狭間 敬憲、望月 秀樹、吉峰 俊樹
  • 学会等名: 一般社団法人日本脳神経外科学会 第72回学術総会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 体内埋込ないし携帯型 多チャンネル頭蓋内脳波計測による てんかん診断の可能性
  • 著者名/発表者名: 平田雅之、松下光次郞、鈴木隆文、貴島晴彦、押野悟、柳澤琢史、モリスシェイン、菅田陽怜、齋藤洋一、吉峰俊樹
  • 学会等名: 第47回日本てんかん学会学術集会
  • 発表場所: 小倉
• [学会発表] A Fully-implantable Wireless System for Human Brain-Machine Interfaces using Brain Surface Electrodes: W-HERBS
  • 著者名/発表者名: Hirata M, Matsushita K, Suzuki T, Yoshida T, Sato F, Umeda T, Nishimura Y, Hasegawa I, Ando H, Morris S, Yanagisawa T, Kishima H, Kawato M, T Yoshimine
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 皮質脳波を用いた ブレイン・マシン・インターフェースの臨床応用
  • 著者名/発表者名: 平田雅之
  • 学会等名: 第47回日本脊髄障害医学会
  • 発表場所: 静岡
  • 招待講演
• [学会発表] Towards clinical application of brain-machine interfaces based on electrocorticograms
  • 著者名/発表者名: Hirata M
  • 学会等名: The International Symposium on Clinical Application of Brain-Machine Interface (BMI)
  • 発表場所: Osaka (Japan)
  • 招待講演
• [学会発表] 高密度脳表電極の開発
  • 著者名/発表者名: Morris Jason Shayne
  • 学会等名: The International Symposium on Clinical Application of Brain-Machine Interface (BMI)
  • 発表場所: Osaka (Japan)
• [学会発表] 中心溝内一次運動野の解剖学的特徴
  • 著者名/発表者名: Morris Jason Shayne
  • 学会等名: 第71回日本脳神経外科学会総会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 体内埋込ないし携帯型多チャンネル精密脳信号計測が切り開く機能的脳神経外科
  • 著者名/発表者名: 平田雅之
  • 学会等名: 第71回日本脳神経外科学会学術総会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Brain Machine Interface: the present and the next ten years
  • 著者名/発表者名: Hirata M
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 体内埋込型ワイヤレス皮質脳波計測システムの開発
  • 著者名/発表者名: 松下光次郎
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
  • 発表場所: 浜松(静岡）
• [学会発表] Contour Fitting High Density Personalized 3 Dimensional Cortical Electrodes
  • 著者名/発表者名: Hirata M
  • 学会等名: Materialize World Conference 2012
  • 発表場所: Leuven (Belgium)
  • 招待講演
• [図書] Brain–Machine Interface Using Brain Surface Electrodes : Real-Time Robotic Control and a Fully Implantable Wireless System. JingLong Wu Okayama University Eds(Chapter 36) (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata M, Yanagisawa T, Matsushita K, Sugata H, Kamitani Y, Suzuki T, Yokoi H, Goto T, Morris S, Saitoh Y, Kishima H, Kawato M, Yoshimine T
  • 出版者: IGI Global Proof Technological Advancements in Biomedicine for Healthcare Applicatiions (DOI:10.4018/978-1-4666-2196-1.ch036)
• [図書] Technological Advancements in Biomedicine for Healthcare Applicatiions (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata M, Yanagisawa T, Matsushita K, Sugata H, Kamitani Y, Suzuki T, Yokoi H, Goto T, Morris S, Saitoh Y, Kishima H, Kawato M, Yoshimine T
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: IGI Global Proof
• [図書] JingLong Wu Okayama University (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirata M, Yanagisawa T, Matsushita K, Sugata H, Kamitani Y, Suzuki T, Yokoi H, Goto T, Morris S, Saitoh Y, Kishima H, Kawato M, Yoshimine T
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: (Chapter 36) Brain–Machine Interface Using Brain Surface Electrodes: Real-Time Robotic Control and a Fully Implantable Wireless System
• [備考] 認知脳理解に基づく未来工学創成
  • URL: http://www.gcoe-cnr.osaka-u.ac.jp/