| 研究課題/領域番号 |
26560303
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
南部 功夫 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40553235)
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| 研究分担者 |
和田 安弘 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70293248)
大須 理英子 株式会社国際電気通信基礎技術研究所, その他部局等, 研究員 (60374112) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 非侵襲脳活動 / 脳波 / 運動 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、非侵襲脳活動計測を用いた指運動情報の予測を行うことを目的に、脳活動計測実験および解析を行った。
まず、当初の計画に沿って、脳波を使った指運動予測が可能かを検証する実験を行った。実験では右手の指運動時の脳活動を64チャネルの脳波計にて計測し、その運動の予測を行った。これまでのところ、実際に運動している脳活動を計測しているがその精度はまだ十分ではない。また想起運動に関しては現段階ではさらに精度が良くない結果となっている。今後は、実験デザインの再検討や電流源推定の実施などにより、その精度を高めることができるか検討する。
また、将来的に複雑な指運動情報の予測を実現するため、機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて、指運動系列パターンの予測、および安静時脳活動における指および手首運動情報の予測を行った。これらのfMRI実験での成果から、脳活動からさらに複雑な指運動情報の予測や、安静時脳活動を活かした運動予測の可能性を示唆することができた。
その他に、予算と実験実施の観点から、機能的近赤外分光計測(fNIRS)を用いて電流源推定を行うことを検討し、そのための準備としてfNIRSの計測およびfNIRSに混入する頭皮アーチファクト除去手法（短距離プローブ利用）について検討した。今年度は把持運動時のfNIRS実験にて検証を行い、その効果を明らかにした。次年度は、脳波と同じ条件での実験もしくはそれらの同時計測により、電流源推定を試みる予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度までの研究で、当初の目的である脳波を使った指運動判別を高精度に実施できておらず、やや遅れている。また、電流源推定には、脳波実験と同じ設定のfMRIデータが必要であるが、これらは予算と実験の問題で計測ができておらず、代替としてfNIRSでの計測を進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究の最終目的である脳波を用いた指運動情報の予測のため、最初に、なるべく多くの被験者で実験を行い、データを取得する。解析には、研究補助者を雇用し、脳活動計測の解析を担当してもらうことで、研究を効率的に行う。また、電流源推定には、fMRIの代替として、機能的近赤外分光法(fNIRS)を利用することを検討する。このfNIRSのデータを用いて、高精度の予測ができるか検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の予定では、機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)の実験を実施しデータを取得するための予算や、実験の被験者謝金、および脳波計の電極購入等として予算を計上していたが、fMRI実験は予算および実施の観点から難しくなり、また実験の遅れおよび計画の変更により、電極の購入も再検討が必要となったため、次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本年度は効率的に実験の実施および解析を進めるため、実験補助者を雇用し、脳波電極の追加購入、実験環境(コンピュータ、計算機等)の追加構築等を行う予定である。
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