感覚・運動連関の実時間拘束ダイナミクスの構成論的理解

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17075006
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 伊藤 宏司 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (30023310)
• 研究分担者: 近藤 敏之 東京農工大学, 共生科学技術研究院, 准教授 (60323820) ; 郷古 学 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教 (30447560)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 運動学習 / 運動制御系 / 内部モデル / 感覚・運動連関 / 拘束ダイナミクス

研究概要

我々は未経験の変換を持つ外部環境であっても,能動的な運動と感覚フィードバックの受容を繰り返すことによって,適切な運動ができるようになる.この知覚運動経験の結果として,脳内には状況に応じて適切な運動指令を生成するための感覚運動連関が内部モデルとして獲得される.しかしながら,内部モデルが脳内でどのように表象されているかについては,明らかにされていない.本研究課題では,力場環境下での上腕到達運動学習による脳内機構の獲得メカニズムおよびその成果をもとにリハビリテーションにおける運動機能再建システムを開発下結果について報告する.

研究成果

• [雑誌論文] An Action Generation Model by Using Time Series Prediction and Its Application to Robot Navigation (2009)
  • 著者名/発表者名: Manabu Gouko, Koji Ito
  • 雑誌名: International Journal of Neural Systems 19-2 ページ: 105-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] 表面筋電位を用いた前腕義手の複合動作識別 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井部鮎子, 郷古学, 伊藤宏司
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 45-12 ページ: 717-723
  • 査読あり
• [雑誌論文] 運動想起フィードバック訓練による事象関連脱同期(ERD)出現の検証 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋光, 郷古学, 伊藤宏司
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文集 22-5 ページ: 199-205
  • 査読あり
• [雑誌論文] センサ情報の変化量を利用した移動ロボットによる環境のモデル化と識別 (2009)
  • 著者名/発表者名: 郷古学, 伊藤宏司
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 J92-A,7 ページ: 498-506
  • 査読あり
• [雑誌論文] 状態パターンの変化にもとづく行動生成モデル (2009)
  • 著者名/発表者名: 郷古学, 登美直樹, 長野智晃, 伊藤宏司
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 C129-9 ページ: 690-1698
  • 査読あり
• [雑誌論文] 体性感覚情報は左右指協調運動に影響を与える (2008)
  • 著者名/発表者名: 櫻田武, 五味裕章, 伊藤宏司
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 J91-D ページ: 2382-2393
  • 査読あり
• [雑誌論文] 力場環境下における内部モデルの不完全性とインピーダンス制御による補完 (2008)
  • 著者名/発表者名: 登美直樹, 郷古学, 近藤敏之, 伊藤宏司
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 44-11 ページ: 896-904
  • 査読あり
• [雑誌論文] 機能的電気刺激(FES)による脚運動野における事象関連脱同期(ERD)への影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋光, 郷古学, 伊藤宏司
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 44 ページ: 699-704
  • 査読あり
• [雑誌論文] 環境変化の予測情報を利用するモジュール切り替え型行動生成モデル (2008)
  • 著者名/発表者名: 郷古学, 伊藤宏司
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 91-D ページ: 813-822
  • 査読あり
• [雑誌論文] MRI対応指運動用マニピュランダムの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 青代敏行, 井澤淳, 清水崇弘, 伊藤宏司, 遠山茂樹
  • 雑誌名: 精密工学会誌 74 ページ: 405-410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feed-forward Adaptation to a Varying Dynamical Environment during Reaching Movements (2007)
  • 著者名/発表者名: Koji Ito, Makoto Doi, Toshiyuki Kondo
  • 雑誌名: Jr. of Robotics and Mechatronics 19 ページ: 474-481
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Environment Cognition and Motor Adaptation Model by Eliciting Sensorimotor Constraints based on Time-series Observations (2007)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Kondo, Koji Ito
  • 雑誌名: Jr. of Robotics and Mechatronics 19 ページ: 395-401
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Intrinsic Neuromodulation Model for Realizing Anticipatory Behavior in Reaching Movement under Unexperienced Force Fields, in M.V. Butz et al. (eds. ): Anticipatory Behavior in Adaptive Learning Systems: Advances in Anticipatory Processing (2007)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Kondo, Koji Ito
  • 雑誌名: Springer-Verlag Berlin Heidelberg 4520 ページ: 254-266
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脊髄と筋骨格系の機構に基づく分散運動制御系 (2007)
  • 著者名/発表者名: 長野智晃, 近藤敏之, 伊藤宏司
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 43 ページ: 369-376
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイオメカトロニクスと認知・行動機能 (2007)
  • 著者名/発表者名: 伊藤宏司
  • 雑誌名: 人工知能学会誌 22 ページ: 179-184
• [雑誌論文] 拘束条件の実時間選択による運動生成 (2005)
  • 著者名/発表者名: 近藤敏之, 伊藤宏司
  • 雑誌名: 計測と制御 44 ページ: 596-601
• [学会発表] Cooperative Mechanisms of Internal Model Control and Impedance Control under Force Fields (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoki Tomi, Manabu Gouko, Koji Ito
  • 学会等名: Proceedings of 19th International Conference on Artificial Neural Networks
  • 発表場所: Limassol, Cyprus
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Muscular Sensation Induce Event Related Desynchronization (ERD) on Foot Motor Area (2009)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Takahashi, Manabu Gouko, Koji Ito
  • 学会等名: Proceedings of IMEKO World Congress
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Fundamental Research about Electroencephalogram (EEG) - Functional Electrical Stimulation (FES) Rehabilitation System (2009)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Takahashi, Manabu Gouko, Koji Ito
  • 学会等名: Proceedings of the IEEE 11th International Conference on Rehabilitation Robotics
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2009-06-26
• [学会発表] Fundamental Research about Brain Computer Interface for Stroke Rehabilitation (2009)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Takahashi, Manabu Gouko, Koji Ito
  • 学会等名: Italy-Japan International Seminar, Musculoskeletal System and Computational Neuro Science for Rehabilitation
  • 発表場所: Milano, Italy.
  • 年月日: 2009-06-15
• [学会発表] Inaccuracy of Internal Models in Force Fields and Complementary Use of Impedance Control (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoki Tomi, Manabu Gouko, Koji Ito
  • 学会等名: Proceedings of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • 発表場所: Nice, France.
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] Impedance Control Complements Incomplete Internal Models under Complex External Dynamics (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoki Tomi, Manabu Gouko, Koji Ito
  • 学会等名: Proceedings of IEEE International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: Vancouver, Canada.
  • 年月日: 2008-08-21
• [学会発表] Electroencephalogram(EEG) and Functional Electrical Stimulation (FES) System for Rehabilitation of Stroke patients (2008)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Takahashi, Manabu Gouko, Koji Ito
  • 学会等名: Proceedings of IEEE International Symposium on Computer- Based Medical System
  • 発表場所: Jyvaskyla, Finland.
  • 年月日: 2008-06-17
• [学会発表] Distributed Motor Control System With Transmission Time Delay (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Nagano, Manabu Gouko, Koji Ito
  • 学会等名: Proceedings of International Symposium on Communications, Control and Signal Processing
  • 発表場所: Malta.
  • 年月日: 2008-03-13
• [学会発表] Discrimination of Intended Movements based on Nonstationary EMG for a Prosthetic Hand Control (2008)
  • 著者名/発表者名: Koji Ito, Masakatsu Tsukamoto, Toshiyuki Kondo
  • 学会等名: Proceedings of International Symposium on Communications, Control and Signal Processing
  • 発表場所: Malta.
  • 年月日: 2008-03-12
• [学会発表] Feedforward Adaptation to Stable and Unstable Dynamics in Arm Movements (2007)
  • 著者名/発表者名: Koji Ito, Makoto Doi, Toshiyuki Kondo
  • 学会等名: Proceedings of Mediterranean Conference on Control and Automation
  • 発表場所: Athens, Greece.
  • 年月日: 2007-06-27
• [学会発表] Mobiligence: Adaptive Motor Behaviors in Dynamic Environments (2007)
  • 著者名/発表者名: Koji Ito
  • 学会等名: Proceedings of International Symposium on Measurement Analysis and Modeling of Human Functions
  • 発表場所: Cascais Portugal(Plenary Lecture).
  • 年月日: 2007-06-14
• [学会発表] Motor Adaptation to Dynamic Environments in Arm Reaching Motions (2006)
  • 著者名/発表者名: Koji Ito, Tsutomu Imai, Toshiyuki Kondo
  • 学会等名: Proceedings of XVIII IMEKO WORLD CONGRESS
  • 発表場所: Rio de Janeiro, Brazil.
  • 年月日: 2006-09-20
• [学会発表] Lower-limb Joint Torque and Position Control by Functional Electrical Stimulation (FES) (2005)
  • 著者名/発表者名: Koji Ito, Takahiro Shioyama, Toshiyuki Kondo
  • 学会等名: Proceedings of International Conference of Complex Medical Engineering
  • 発表場所: Takamatsu, Japan.
  • 年月日: 2005-05-18
• [図書] シリーズ移動知全4巻 (2010)
  • 著者名/発表者名: 浅間一, 伊藤宏司(編)
  • 総ページ数: 1196
  • 出版者: オーム社
• [図書] 環境適応-内部表現と予測のメカニズム(シリーズ移動知第3巻) (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤宏司, 近藤敏之(編著)
  • 総ページ数: 267
  • 出版者: オーム社
• [図書] ニューロダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤宏司
  • 総ページ数: 225
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 身体知システム論 (2005)
  • 著者名/発表者名: 伊藤宏司
  • 総ページ数: 395
  • 出版者: 共立出版