人工内耳におけるパルスレートと振幅が同時に変調された電気刺激波形の最適設計

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K10692
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分59010:リハビリテーション科学関連
• 研究機関: 関東学院大学
• 研究代表者: 簔 弘幸 関東学院大学, 理工学部, 教授 (50190715)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 聴覚神経補綴 / 不規則点過程 / 聴神経線維モデル / 計算機シミュレーション / 最大尤度推定 / von Mises分布 / 消費電力節約

研究成果の概要

本課題では、先ず、聴神経線維モデルを用いたシミュレーション実験を通じて、音響刺激に対するスパイク列の統計的性質を表すvon Mises型自己励起点過程の特徴量が電気刺激に対するスパイク列のそれらに一致するように、パルスレートと振幅が同時に変調された電気刺激波形の適切なパラメータが見出された。次に、電気刺激の消費エネルギー節約の観点で、ある特定のパルスレート変動幅において、より深い振幅変調度が適切なスパイク列の特徴量をもたらすことが見出された。それゆえ、消費エネルギーを抑えたパルスレート・振幅同時変調方式が、人工内耳の性能をより向上させるうえで重要な役割を果たすのではないかと期待される。

自由記述の分野

人間医工学、神経情報学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題の研究成果の一部は、2019年に海外英文雑誌（Biological Cybernetics）に掲載されるとともに、2021年には国際会議（Society for Brain Mapping & Therapeutics 17th/18th Annual Congress, Los Angeles, CA, USA）のセッションAddressing Challenges in Cochlear Implants において招待講演として発表されており、これらのことは当該研究の学術的、社会的意義をいみじくも物語っている。