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2022 年度 実績報告書

脳の特徴に基づいたテーラーメイド・ブレイン・マシン・インターフェイス

研究課題

研究課題/領域番号 20H04236
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

笠原 和美 (疋島和美)  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (30706164)

研究分担者 澤田 和彦  つくば国際大学, 医療保健学部, 教授(移行) (10284324)
LI Yuzhe  沖縄科学技術大学院大学, 神経計算ユニット, スタッフサイエンティスト (30815436)
肥後 範行  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究グループ長 (80357839)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードBMI / Brain-Machine Interface / Brain-Computer Interface / 個人差 / fMRI / 脳波
研究実績の概要

ブレイン・マシン・インターフェイスは、患者の脳活動に基づいてパソコンや車椅子などの機械を動かすことで、病気やけがにより失われた脳機能を代替する技術である。しかし、その操作能力には個人差があり、上手く操作出来ない患者も多い。そこで本研究は、ブレイン・マシン・インターフェイスの操作時に、被験者が「何をどのように」イメージし学習するかについて、その個人差を脳の特徴から分析することで、操作能力の個人差を解決するテーラーメイド・ブレイン・マシン・インターフェイスを開発する。
3年目および延長期間では、ブレイン・マシン・インターフェイスの操作中の脳ネットワークの特徴について、Communications Biology誌に掲載された。また「何をどのように」イメージしているか聞き取り調査を行い、操作が上手い被験者は、自らの手指を動かす自発的なイメージ、かつ筋肉を意識するような動的なイメージを用いた。一方操作が下手な被験者は、動いている手指の映像のイメージを用いた。これらの結果を手掛かりに、被験者各々に適したイメージの方法を提案すること、操作が下手な被験者に上手な被験者のイメージ方法を実施させることを用いてテーラメイドな手法の開発に取り組んでいる。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Basal ganglia-cortical connectivity underlies self-regulation of brain oscillations in humans2022

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Kasahara, Charles S. DaSalla, Manabu Honda, Takashi Hanakawa
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 ページ: 712

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03665-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ブレイン・マシン・インターフェースに関する脳の個人差とテーラーメイド化への知見2022

    • 著者名/発表者名
      笠原和美、花川隆
    • 雑誌名

      LIFE2022論文集

      巻: - ページ: 241-243

    • 査読あり
  • [学会発表] Brain-Computer Interfaceの操作に関わる脳の個人差2023

    • 著者名/発表者名
      笠原和美
    • 学会等名
      産業技術総合研究所人間情報インタラクション研究部門シンポジウム2022 ~脳の変化~
  • [学会発表] 運動想像を用いたBrain-Computer Interface操作成績と強化学習パターンの関係2023

    • 著者名/発表者名
      大隈 玲志, 片平健太郎, 木村健太, 笠原和美
    • 学会等名
      第33回日本神経回路学会全国大会
  • [学会発表] Neural connectivity among different layers changes at different brain states.2023

    • 著者名/発表者名
      Li Y, Doya K
    • 学会等名
      The 22nd Winter Workshop on Mechanism of Brain and Mind.
  • [学会発表] Dual Bayesian PCA for Factor Analysis on Calcium imaging data.2022

    • 著者名/発表者名
      Li Y, Doya K
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuron 2022).

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公開日: 2024-12-25  

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