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2013 年度 実績報告書

脳磁計による神経義手の開発と上肢運動機能再建による大脳皮質再構築の検討

研究課題

研究課題/領域番号 24700419
研究機関大阪大学

研究代表者

柳澤 琢史  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90533802)

キーワード脳磁図による神経義手制御 / 非侵襲BMI / 重度麻痺患者へのBMI適用 / BMIによる脳可塑的変化
研究概要

平成25年度は、昨年度に開発した脳磁図による義手制御BMIを健常者9名、腕神経叢引き抜き損傷による重度麻痺患者6名、脳卒中後片麻痺患者5名、筋萎縮性側索硬化症による四肢麻痺患者3名、脳性麻痺による四肢麻痺患者1名に適用した。健常者では全ての被験者で義手制御が可能であった。また、電流源推定技術を用いた解析により、課題を行った上肢と対側の感覚運動野から推定された脳表電流により手の離握手や運動開始時刻などの細かな運動情報を抽出できることが示された。患者の場合には、脳梗塞などで皮質病変がある患者では、患肢の運動情報を抽出することが困難であったが、末梢性病変等による麻痺患者では患肢の運動を想起するだけで、健常者と同様に運動情報を抽出でき、リアルタイムに義手を制御できる事が示された。また、この義手制御を被験者に自由に行わせ、制御に習熟するよう指示すると、義手を使う前後での脳活動に変化が生じ、手の離握手運動に対応する脳表電流の変動が大きくなり、脳信号から運動情報を抽出しやすい状態に変化する事が示された。これらの結果について、国際学会での口演および、ポスター発表、国内学会での口演で報告し、現在は英文専門誌への投稿を準備中である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Prediction of Three-Dimensional Arm Trajectories Based on ECoG Signals Recorded from Human Sensorimotor Cortex2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiko Nakanishi equal contributor, Takufumi Yanagisawa equal contributor, Duk Shin mail, Ryohei Fukuma, Chao Chen, Hiroyuki Kambara, Natsue Yoshimura, Masayuki Hirata, Toshiki Yoshimine, Yasuharu Koike
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 21 ページ: e72085

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0072085

    • 査読あり
  • [学会発表] Neuroprosthetic arm using MEG signals of paralyzed patients2014

    • 著者名/発表者名
      Takufumi Yanagisawa, Ryouhei Fukuma, Masayuki Hirata, Kojiro Matsushita, Haruhiko Kishima, Youichi Saitoh, Ryu Kato, Tatsuya Seki, Hisato Sugata, Hiroshi Yokoi, Yukiyasu Kamitani, Toshiki Yoshimine
    • 学会等名
      Inernational conference of clinicial neurophysiology 2014
    • 発表場所
      ドイツ、ベルリン
    • 年月日
      20140320-20140320
  • [学会発表] BMI神経義手による新たなニューロ・モジュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      栁澤琢史、福間良平、平田雅之、齋藤洋一、貴島晴彦、押野悟、菅田陽怜、松下光次郎、神谷之康、吉峰俊樹
    • 学会等名
      日本定位・機能神経外科学会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      20140207-20140208
  • [学会発表] Real-time prosthetic arm control using MEG signals of paralyzed patients2013

    • 著者名/発表者名
      Takufumi Yanagisawa, Ryouhei Fukuma, Kojiro Matsushita, Haruhiko Kishima, Youichi Saitoh, Masayuki Hirata, Ryu Kato, Tatsuya Seki, Hisato Sugata, Hiroshi Yokoi, Yukiyasu Kamitani, Toshiki Yoshimine
    • 学会等名
      Society for neuroscience
    • 発表場所
      SanDiego, USA
    • 年月日
      20131109-20131113
  • [学会発表] 脳磁図によるBCI/BMI2013

    • 著者名/発表者名
      栁澤琢史
    • 学会等名
      臨床神経生理学学会、脳磁図コンソーシアム
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      20131107-20131107
    • 招待講演
  • [学会発表] Brain machine interfaceによる神経機能の補填と修飾2013

    • 著者名/発表者名
      栁澤琢史
    • 学会等名
      近畿理学療法学術大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      20131103-20131103
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動機能障害患者に対するMEG-BMIによる神経義手の適用2013

    • 著者名/発表者名
      柳澤琢史、福間良平、平田雅之、貴島晴彦、押野悟、齋藤洋一、菅田陽怜、松下光次郎、シェインモリス、神谷之康、吉峰俊樹
    • 学会等名
      日本生体磁気学会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      20130607-20130608
  • [図書] ブレインサイエンス・レビュー 20142014

    • 著者名/発表者名
      栁澤琢史
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      クバプロ
  • [備考] 「ブレイン・マシン・インターフェースを用いた脳機能再建の研究」

    • URL

      http://www.nsurg.med.osaka-u.ac.jp/school/research/research.html

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公開日: 2015-05-28  

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