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双方向車体型ブレイン-マシンインタフェースを用いた歩行補綴に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 24700587
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関東京大学

研究代表者

深山 理  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (30508205)

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 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードブレイン-マシンインタフェース / 小動物移動ロボット / 大脳可塑性 / 微小電気刺激 / ブレイン-マシンインタフェース
研究概要

ブレイン・マシンインタフェース技術は、大脳皮質内の神経活動を計測し、身体に対する運動指令を推定することを可能とした。しかし、観測可能な神経活動は電極の近傍に限定され、身体動作の複雑さに見合う情報を得ることは容易でない。我々は微小電流刺激によって活動の可塑的変化を誘発し、歩行動作との相関を高め、推定精度の改善に繋げることを試みた。
そのために、システムの改善によって30分程度に亘り、配線の制約を受けない実験を実現した。また微小電気刺激の呈示は、必ずしも神経活動と歩行速度との直接的な相関を高めることはできなかったものの、歩行の有無による活動パターンの違いに変化を与えることが可能であった。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (32件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 考える-ブレイン/マシンインタフェースの応用事例2012

    • 著者名/発表者名
      満渕邦彦, 深山理
    • 雑誌名

      電気学会誌

      巻: Vol. 132, No. 7 ページ: 425-425

    • NAID

      10030777648

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 考える - ブレイン/マシンインタフェースの応用事例2012

    • 著者名/発表者名
      満渕 邦彦,深山 理
    • 雑誌名

      電気学会誌

      巻: 132(7) ページ: 425-428

    • NAID

      10030777648

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 中枢微小電気刺激によるラット大脳皮質の局所変化誘発に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      中西良介、横田将尭、深山理、鈴木隆文、満渕邦彦
    • 学会等名
      電気学会 医用・生体工学研究会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 末梢神経からの計測信号に混入する筋電除去のための電極構造および信号処理に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      高野光浩、深山理、満渕邦彦
    • 学会等名
      電気学会 医用・生体工学研究会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 車体型 BMI ラットカーの持続的駆動に向けた皮質刺激による神経活動制御の試み2014

    • 著者名/発表者名
      深山理、横田将尭、中西良介、満渕邦彦
    • 学会等名
      第 53 回 日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Automatic Locomotion-triggered Intracortical stimu- lating system for a rat2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, et al
    • 学会等名
      Society for Neuro- science Annual Meeting 2013
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Bi-directional interfacing on motor nervous system with RatCar2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, et al
    • 学会等名
      計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム2013
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 末梢感覚入力に同期した慢性的大脳皮質刺激装置によるラット脳機能の局所変化誘発に関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      中西良介, 横田将尭, 深山理, ほか
    • 学会等名
      平成25年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      北見工業大学(北海道)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Line spectrum representation of neural signals recorded from behaving rats for brain-machine in- terfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, et al
    • 学会等名
      35th Annual Intl. Conf. of IEEE EMBS
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] On-board Neural Processor on Vehicular BMI for Rat toward Long-term Operation2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, et al
    • 学会等名
      BCI Meet- ing 2013
    • 発表場所
      Pacific Grove, CA, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] On-board Neural Processor on Vehicular BMI for Rat toward Long-term Operation2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, Masataka Yokota, Ryosuke Nakanishi, Takafumi Suzuki, Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      BCI Meeting 2013
    • 発表場所
      Pacific Grove, CA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Line spectrum representation of neural signals recorded from behaving rats for brain-machine interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, Mitsuhiro Takano, Takafumi Suzuki, Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      35th Annual Intl. Conf. of the IEEE EMBS
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 末梢感覚入力に同期した慢性的大脳皮質刺激装置によるラット脳機能の局所変化誘発に関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      中西良介、横田将尭、深山理、鈴木隆文、満渕邦彦
    • 学会等名
      平成 25 年電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      北見工業大学(北海道)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 車体状 BMI ラットカー 2013: 無線自走化と皮質可塑性誘導の試み2013

    • 著者名/発表者名
      深山理、横田将尭、中西良介、高野光浩、鈴木隆文、満渕邦彦
    • 学会等名
      Motor Control 研究会 2013
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Bi-directional interfacing on motor nervous system with RatCar2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, Mitsuhiro Takano, Ryosuke Nakanishi, Masataka Yokota, Takafumi Suzuki, Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      計測自動制御学会 ライフエンジニアリング部門シンポジウム 2013
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study on functional changes of neural activity induced by intracortical microstimulation triggered with physical activity2013

    • 著者名/発表者名
      Masataka Yokota, Ryosuke Nakanishi, Osamu Fukayama, Takafumi Suzuki, Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      計測自動制御学会 ライフエンジニアリング部門シンポジウム 2013
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Automatic Locomotion-triggered Intracortical stimulating system for a rat2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, Masataka Yokota, Ryosuke Nakanishi, Takafumi Suzuki, Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Annual Meeting 2013
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Built-in neural interface and processor on RatCar toward robust motor control2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, Ryosuke Nakanishi, Masataka Yokota, Takafumi Suzuki, and Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      脳と心のメカニズム 第13回冬のワークショップ
    • 発表場所
      ルスツリゾート, 北海道
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 歩行時の予備緊張の検出と認知した視空間の推定に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      内田 翔太,星野 隆行,我妻 玲,深山 理,満渕 邦彦
    • 学会等名
      平成25年 電気学会 医用・生体工学研究会
    • 発表場所
      東京大学, 東京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 音響入力に応じた自動微小電流刺激によるラット大脳皮質の活動変化に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      樋口 卓哉,中西 良介,深山 理,満渕 邦彦
    • 学会等名
      平成25年 電気学会 医用・生体工学研究会
    • 発表場所
      東京大学, 東京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Exoskeletal Limbs Device for a Rat to Assist Locomo- tion Controlled by Neural Signals based on RatCar System2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, et al
    • 学会等名
      IEEE EMB / CAS / SMC Workshop on Brain-Machine-Body Inter- faces
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2012-08-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] RatCar : A while-body neuromuscular locomotion prosthetic device with exoskeletal robotic limbs for a rat2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, et al
    • 学会等名
      6th Intl. Conf. on Soft Computing and Intelligent Systems & 13th Intl. Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] LFPと発火頻度情報の併用による中枢神経信号の解析手法に関する基礎的研究2012

    • 著者名/発表者名
      横田将尭, 深山理, ほか
    • 学会等名
      平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      弘前大学(青森県)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 微小電気刺激によるラット中枢神経活動への影響に関する基礎的検討-末梢中枢同期刺激を用いた神経活動変化誘発への試み-2012

    • 著者名/発表者名
      中西良介, 深山理, ほか
    • 学会等名
      平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      弘前大学(青森県)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of exoskeletal robotic limbs for a rat con- trolled by neural signals based on a vehic- ular neuro-robotic platform RatCar2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, et al
    • 学会等名
      34th Annual Intl. Conf. of IEEE EMBS
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ノイズ環境下における音響特徴量を用いた神経発火活動の検出および弁別に関する検討2012

    • 著者名/発表者名
      深山 理,鈴木 隆文,満渕 邦彦
    • 学会等名
      第51回 日本生体医工学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡県
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 車体型 BMI RatCar を基盤とする神経工学実験系の構成と展開2012

    • 著者名/発表者名
      深山 理,高野 光浩,中西 良介,鈴木 隆文,満渕 邦彦
    • 学会等名
      第6回 Motor Control 研究会
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター, 愛知県
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Exoskeletal Limbs Device for a Rat to Assist Locomotion Controlled by Neural Signals based on RatCar System2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, Takafumi Suzuki, and Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      IEEE EMB/CAS/SMC Workshop on Brain-Machine-Body Interfaces
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of exoskeletal robotic limbs for a rat controlled by neural signals based on a vehicular neuuro-robotic platform RatCar2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, Hiroshi Otsuka, Ryuta Hashimoto, Takafumi Suzuki, and Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      34th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 微小電気刺激によるラット中枢神経活動への影響に関する基礎的検討 ―末梢中枢同期刺激を用いた神経活動変化誘発への試み―2012

    • 著者名/発表者名
      中西 良介,深山 理,鈴木 隆文,満渕 邦彦
    • 学会等名
      平成24年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      弘前大学, 青森県
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] LFP と発火頻度情報の併用による中枢神経信号の解析手法に関する基礎的研究2012

    • 著者名/発表者名
      横田 将尭,深山 理,鈴木 隆文,満渕 邦彦
    • 学会等名
      平成24年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      弘前大学, 青森県
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Study of motion estimation using signal from spinal nerve root in rat2012

    • 著者名/発表者名
      Naoto Ebine, Osamu Fukayama, Takafumi Suzuki, and Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      第27回 生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学, 北海道
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of joint angle from EMG signal by using model represents joint stiffness2012

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Tatsuya Haga, Osamu Fukayama, Takafumi Suzuki, and Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      第27回 生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学, 北海道
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] RatCar: A whole-body neuromuscular locomotion prosthetic device with exoskeletal robotic limbs for a rat2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Fukayama, Ryosuke Nakanishi, Hiroshi Otsuka, Takafumi Suzuki, and Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and the 13th International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • 発表場所
      神戸国際会議場, 兵庫県
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学 情報理工学系研究科システム情報第七研究室(満渕・星野研究室)

    • URL

      http://www.mels.ipc.i.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] Mabuchi Laboratory (mels)

    • URL

      http://www.mels.ipc.i.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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