事前に運動意図を予測する準備型ブレイン・コンピューター・インターフェース

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24800027
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能情報学
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 南部 功夫 長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (40553235)
• 研究期間 (年度): 2012-08-31 – 2014-03-31
• キーワード: 脳情報インターフェース / 非侵襲脳活動計測 / EEG / fNIRS / 運動準備 / 事前脳活動

研究概要

本研究では運動前の脳活動から運動準備やエラーに関連した情報を抽出し外部機器の操作や運動支援を行うインターフェース構築を目指し、脳波(EEG)を用いた運動前の脳活動計測、解析アルゴリズムについての検討、および機能的近赤外分光計測画像法(fNIRS)を用いた運動時脳活動計測を行った。運動前のEEGデータを解析することにより、行動のエラー（正しい行動か誤った行動か）を予測（判別）できる可能性を示すことができた。また、将来的な精度向上のため、粒子群最適化を用いたEEG解析アルゴリズムや、EEGと組み合わせるためのfNIRS脳活動についての検討を行い、その有用性およびその応用可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] EEG channel selection using Particle Swarm Optimization for the classification of auditory event-related potentials (2014)
  • 著者名/発表者名: Alejandro Gonzalez, Isao Nambu, Haruhide Hokari, and Yasuhiro Wada
  • 雑誌名: The Scientific World Journal 巻: vol.2014 (Article ID 350270) ページ: 11
  • DOI: 10.1155/2014/350270
  • 査読あり
• [学会発表] EEG信号による運動抑制反応エラーの事前予測についての検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山根彰太, 南部功夫, 和田安弘
  • 学会等名: 電子情報通信学会MBE研究会
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] タスク切り替え時の事象関連脱同期の時系列的な変化に関する検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 横山寛, 南部功夫, 井澤淳, 和田安弘
  • 学会等名: 電子情報通信学会MBE研究会
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] Detecting Event-Related Motor Activity Using Functional Near-Infrared Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuya Ozawa, Takatsugu Aihara, Yusuke Fujiwara, Yohei Otaka, Isao Nambu, Rieko Osu, Jun Izawa, and Yasuhiro Wada
  • 学会等名: 6th International IEEE EMBS Conference on Neural Engineering (NER2013)
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2013-11-08
• [学会発表] Evaluation of Motor Learning by fNIRS signal analysis using a general linear model (2013)
  • 著者名/発表者名: Shota Saito, Takahiro Imai, Takanori Sato, Isao Nambu, and Yasuhiro Wada
  • 学会等名: 6th International IEEE EMBS Conference on Neural Engineering (NER2013)
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2013-11-06
• [学会発表] EEG信号で計測したα波を使用した運動抑制反応時のエラー予測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山根彰太, 南部功夫, 和田安弘
  • 学会等名: 電子情報通信学会, 信越支部大会
  • 年月日: 2013-10-05
• [学会発表] EEGを用いたタスク切替えに関する脳活動の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山寛, 南部功夫, 井澤淳, 和田安弘
  • 学会等名: 電子情報通信学会, 信越支部大会
  • 年月日: 2013-10-05
• [学会発表] Investigation of EEG signals before failure to inhibit motor responses (2013)
  • 著者名/発表者名: 山根彰太, 南部功夫, 和田安弘
  • 学会等名: 計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム (LE2013)
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] A study on enhancement of switching motor imagery by EEG Neurofeedback (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山寛, 南部功夫, 相原孝次, 大須理英子, 井澤淳, 和田安弘
  • 学会等名: 計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム (LE2013)
  • 年月日: 2013-09-12