| 研究課題/領域番号 |
17H02222
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
徳田 崇 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (50314539)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | ブレイン・マシン・インターフェース / BMI / CMOS / オプトジェネティクス / バイオチップ / バイオエレクトロニクス / 光刺激 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、フレキシブル技術とCMOS集積回路等のリジッド半導体デバイス技術を融合することでフレキシブルな光・電気マルチモーダルブレイン・マシン・インターフェースデバイスを実現することを目的としている。2019年度は①マルチ光波長化デバイスの基礎技術検討と、②光刺激・計測用LED制御システムの開発、③新規透明フレキシブル基板構造の検討と設計・試作を行った。
①マルチ光波長化デバイスは、光を用いた刺激だけでなく、光照射(および将来的には光計測)機能を搭載することで、光を用いた脳活動計測機能を搭載するための基礎技術となる。限られた面積に複数のベアLEDチップを搭載し、独立駆動するデバイス構造を検討した。単一ポイント用のデバイスを試作し、機能性を実証した。
②多数のLEDを統合的に制御するLED駆動システムを設計・試作・機能確認した。ブレイン・マシン・インターフェースデバイスには優先接続し、任意のラインを駆動することでパターン光刺激が可能となった。当該デバイス構造については、脳表型のみならず頭蓋骨表面に配置して利用することも可能である。
③新しい透明フレキシブル基板について、光・電気同軸ハイブリッド構造の搭載を想定したデザイン検討と設計・試作を行った。当該デバイスはマウスなどのげっ歯類を対象として想定している。一般にフレキシブル基板は伸縮性に限界があるが、基板構造を工夫することにより疑似的に伸縮性を実現する構造についても検討を行った。上記②で述べた駆動システムによって動作させることを想定したデザインとしている。
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| 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
2019年4月に所属機関を異動したために研究系の再構築に時間を費やしたが、実験設備を必須としない設計・検討を適宜優先して実施したため、大きな研究遅滞は生じていない。ただしプロジェクト内の課題間では進行が前後しているものがあるため、2019年度はプロジェクト取りまとめに向けて課題間の進捗を整合させる。
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| 今後の研究の推進方策 |
プロジェクト取りまとめに向けて、年度の前半に、①改善型CMOSチップの設計、②フレキシブル基板の試作、③実装技術の開発を行う。年度中盤にはこれらの成果物を実装することでデバイスを完成する。年度の後半には制御システムを構築して、本研究が目的とするフレキシブル-CMOSハイブリッドブレイン・マシン・インターフェースシステムとしての機能実証を完了する。
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