• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

頭蓋内電極による想起画像推定方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26560467
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)

研究分担者 貴島 晴彦  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10332743)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード想起画像推定 / Decoding / BMI
研究実績の概要

本研究は頭蓋内電極を用いて、視覚内容を推定する方法を開発し、これを用いて想起している画像内容を推定する方法の開発を目的とした。このために、あらかじめ用意した3つのカテゴリーの画像(各3種類)を見た際の皮質脳波を計測し、皮質脳波からカテゴリーを推定した。また、カテゴリー数を増やし9種類の画像(顔、体部位、動物、昆虫、風景、調理器具、野菜、家、車)を被験者に提示した際の脳活動を脳磁計にて計測し、カテゴリーの推定を行った。更に、どちらに対しても、自由に画像を想起する課題を行い、想起時のカテゴリーを推定した。
頭蓋内電極を留置した患者6名が、3カテゴリーの画像を見た際の皮質脳波を計測し、Decodingを行った。各周波数帯のパワーなど複数の特徴量を用いて画像のカテゴリー推定を行い、その推定精度を比較した。その結果、80Hz以上のHigh-γパワーを用いることで、画像のカテゴリーを皮質脳波から有意に推定できることが示された。更に、作成した推定器を用いて、画像想起時のカテゴリー推定を行い、有意な推定が可能であることを示した。この成果は臨床応用にもつながる世界初の成果であり、英文専門誌への投稿準備中である。
また、脳磁計を用いて同様の課題を行い、推定精度と脳活動との関係を明らかにした。健常若年者を対象として、3種類の体部位の画像を提示し、脳磁図から体部位のカテゴリーを推定した。その結果、画像の異なる体部位でも、脳磁図のM190と呼ばれる後頭側頭葉の活動を用いて、有意な推定が可能であった。この結果は、英文専門誌にて報告した(Nakamura, Yanagisawa et al. 2015)。更に9カテゴリーの画像についても同様に、高次視覚野の活動を用いることで有意な推定が可能であった。また、想起内容についても有意な推定ができた。これらの成果についても、英文専門誌への投稿準備中である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] University of York(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of York
  • [国際共同研究] Cambridge University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Cambridge University
  • [国際共同研究] University of Melbourne(Australia)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      University of Melbourne
  • [雑誌論文] Real-Time Control of a Neuroprosthetic Hand by Magnetoencephalographic Signals from Paralysed Patients2016

    • 著者名/発表者名
      Fukuma R, Yanagisawa T*, Saitoh Y, Hosomi K, Kishima H, Shimizu T, Sugata H, Yokoi H, Hirata M, Kamitani Y, Yoshimine T
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 21781

    • DOI

      10.1038/srep21781

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Closed-Loop Control of a Neuroprosthetic Hand by Magnetoencephalographic Signals2015

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Fukuma, Takufumi Yanagisawa*, Shiro Yorifuji, Ryu Kato, Hiroshi Yokoi, Youichi Saitoh, Haruhiko Kishima, Masayuki Hirata, Yukiyasu Kamitani, Toshiki Yoshimine
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10(7) ページ: e0131547

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0131547

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Categorical discrimination of human body parts by magnetoencephalography2015

    • 著者名/発表者名
      Misaki Nakamura, Takufumi Yanagisawa*, Yumiko Okamura, Ryohei Fukuma, Masayuki Hirata, Toshihiko Araki, Yukiyasu Kamitani, Shiro Yorifuji
    • 雑誌名

      Front. Hum. Neurosci.

      巻: 9 ページ: 609

    • DOI

      10.3389/fnhum.2015.00609

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 皮質脳波BMIによるロボット制御と重症麻痺患者への適用2016

    • 著者名/発表者名
      栁澤琢史
    • 学会等名
      システム視覚科学研究センターシンポジウム「脳科学の応用展開」
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパスローム記念館(滋賀県草津市)
    • 年月日
      2016-03-08 – 2016-03-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Decoded neurofeedbackによる幻肢痛の病態解明と新たな治療法開発2015

    • 著者名/発表者名
      栁澤琢史、福間良平、Ben Seymour, 細見晃一、清水豪士、貴島晴彦、平田雅之、吉峰俊樹、神谷之康、齋藤洋一
    • 学会等名
      BMI懇話会
    • 発表場所
      東京大学鉄門講堂(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-11-14 – 2015-11-14
    • 招待講演
  • [学会発表] ECoG BMI for paralyzed patients2015

    • 著者名/発表者名
      Takufumi Yanagisawa
    • 学会等名
      Melbourne Symposium On Brain Computer Interfaces and Rehabilitation
    • 発表場所
      Melbourne Brain Center, Australia
    • 年月日
      2015-10-21 – 2015-10-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development and application of ECoG-BMI for clinical use2015

    • 著者名/発表者名
      Takufumi Yanagisawa
    • 学会等名
      MEI summer school 2015
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-08-04 – 2015-08-04
    • 招待講演
  • [図書] 皮質脳波(ECoG)BMIの人への応用2016

    • 著者名/発表者名
      栁澤琢史
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      中外医学社
  • [図書] DecNefとrTMSによる疼痛治療2016

    • 著者名/発表者名
      栁澤琢史、齋藤洋一
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      中外医学社
  • [図書] 脳信号で機械を操作するためのブレインマシンインターフェイス2015

    • 著者名/発表者名
      栁澤琢史
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      学研メディカル秀潤社
  • [産業財産権] Decoded Mirror Neurofeedback2016

    • 発明者名
      柳澤琢史、福間良平、齋藤洋一、吉峰俊樹、神谷之康
    • 権利者名
      柳澤琢史、福間良平、齋藤洋一、吉峰俊樹、神谷之康
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-009279
    • 出願年月日
      2016-01-20
  • [産業財産権] Cross-frequency couplingによるてんかん発作検出2016

    • 発明者名
      貴島晴彦、吉峰俊樹、栁澤琢史、枝川光太朗、福間良平
    • 権利者名
      貴島晴彦、吉峰俊樹、栁澤琢史、枝川光太朗、福間良平
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-8301
    • 出願年月日
      2016-01-19

URL: 

公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-31  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi