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2017 年度 実績報告書

拡張した身体と環境の相互作用の脳内表現

研究課題

研究課題/領域番号 15H03126
研究機関国立障害者リハビリテーションセンター(研究所)

研究代表者

神作 憲司  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 脳機能系障害研究部, 研究室長 (60399318)

研究分担者 高野 弘二  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所・脳機能系障害研究部, 研究員 (00510588)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード自己 / 環境 / 身体 / BMI
研究実績の概要

本研究では、人工的な介入によって身体と環境の関係がどのように変化していくのかに着目し研究を進め、拡張された身体と環境との相互作用の脳内表現を明らかとしていく。
これまでの研究では、両手に数十から数百ミリ秒の時間差のある刺激を提示してその時間順序を判断する課題を、切断肢の患者が義手を装着した状態と義手を装着していない状態で実施し、腕交差時に生じることが知られている時間順序判断の逆転の程度は義手を装着した場合の方が大きいこと、切断肢患者が触覚刺激を切断肢の断端ではなく義手の先端への刺激として知覚し、さらにこれらの知覚が視覚情報に影響されることを見出し発表した。
また、ブレイン-マシン・インターフェイス関連技術の研究を進めるとともに、開発した筋電制御インテリジェント運動補助装置を用いた際の身体性を評価した。健常者と切断肢患者を対象として、ラバーハンド錯覚課題を、通常の触覚刺激などを提示することで錯覚を生じさせる手法ではなく、自身で運動補助装置を操作することで錯覚が生じさせる手法にて調査したところ、身体所有感と運動主体感が運動補助装置に拡張することが示唆された。さらに、その神経基盤について詳細な調査を行うために、動物における身体性拡張に関する実験系を開発し、マウスの尾にラバーハンド錯覚と類似の錯覚が生じることを見出し発表した。またこの系において免疫組織実験を進めるとともに、電気生理実験の立ち上げを進め、計測を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

心理物理実験については当初計画通り進んでおり、また動物実験についても電気生理実験の計測が可能となったことから、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

これまでの心理物理実験の結果を元に、さらなる実験とデータの蓄積を進め、その成果についても発表を行っていく。切断肢患者における身体所有感と運動主体感の運動補助装置への拡張に関する実験については、論文発表も行う。さらに、動物実験についても引き続きデータを蓄積し、マウスにおける身体性拡張の神経基盤を明らかとするための免疫組織実験および電気生理実験を行う。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] オックスフォード大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      オックスフォード大学
  • [雑誌論文] Operation of a P300-based brain-computer interface in patients with Duchenne muscular dystrophy2018

    • 著者名/発表者名
      Utsumi, K., Takano, K., Okahara, Y., Komori, T., Onodera, O., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 1753

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20125-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Incorporation of prosthetic limbs into the body representation of amputees: Evidence from the crossed hands temporal order illusion.2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Kawase, T., Takano, K., Spence, C., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Progress in Brain Research,

      巻: 236 ページ: 225-241

    • DOI

      10.1016/bs.pbr.2017.08.003

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Affective Stimuli for an Auditory P300 Brain-Computer Interface2017

    • 著者名/発表者名
      Onishi, A., Takano, K., Kawase, T., Ora, H., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 11 ページ: 522

    • DOI

      10.3389/fnins.2017.00522

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Operation of a P300-based brain-computer interface by patients with spinocerebellar ataxia2017

    • 著者名/発表者名
      Okahara, Y., Takano, K., Komori, T., Nagao, M., Iwadate, Y., Kansaku, K.
    • 雑誌名

      Clinical Neurophysiology Practice

      巻: 2 ページ: 147-153

    • DOI

      10.1016/j.cnp.2017.06.004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] C-Fos expressions in the cerebral cortex during rubber tail task in mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Wada, M., Ide, M., Atsumi, T., Takano, K., Ora, H., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan.
  • [学会発表] 神経難病へのブレイン-マシン・インターフェイス(BMI)の応用.2017

    • 著者名/発表者名
      神作憲司.
    • 学会等名
      第7回神経難病リハビリテーション研究会.
    • 招待講演
  • [学会発表] ブレイン-マシン・インタフェースによるコミュニケーションと運動の補助.2017

    • 著者名/発表者名
      神作憲司.
    • 学会等名
      第109回 ロボット工学セミナー・臨床応用から理解するリハビリテーション・ロボティクス
    • 招待講演
  • [学会発表] 上肢アシストスーツに対する脳波筋電ハイブリッド制御2017

    • 著者名/発表者名
      川瀬利弘、小池康晴、神作憲司.
    • 学会等名
      LIFE2017
  • [学会発表] Effect of vision of arm posture on a crossed hands illusion task in an amputee.2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Kawase, T., Takano, K., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 47th Annual Meeting of the Society for Neuroscience.
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of synchronous movement of an EMG controlled robotic arm on robot hand illusion in amputees.2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Kawase, T., Takano, K., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • 国際学会
  • [学会発表] A BMI-based robotic exoskeleton for neurorehabilitation and daily actions: hybrid control based on EMG and SSVEP for elbow and wrist.2017

    • 著者名/発表者名
      Kawase, T., Koike, Y., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • 国際学会
  • [学会発表] P300-based brain-machine interface applied to patients with Duchenne muscular dystrophy.2017

    • 著者名/発表者名
      Utsumi, K., Okahara, Y., Takano, K., Komori, T., Onodera, O., Kansaku, K.
    • 学会等名
      Real-time functional imaging and neurofeedback conference 2017.
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of oxytocin on a rubber tail task in CAPS2 KO mice: an initial study2017

    • 著者名/発表者名
      Wada, M., Atsumi, T., Ide, M., Sano, Y., Shinoda, Y., Furuichi, T., Kansaku, K.
    • 学会等名
      The 77th Annual Meeting of the Japanese Society for Animal Psychology.

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-08-26  

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