• 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

脳波を用いた手首運動に係る脳内身体表現の学理とその可視化

公募研究

研究領域脳内身体表現の変容機構の理解と制御
研究課題/領域番号 15H01659
研究機関東京工業大学

研究代表者

吉村 奈津江  東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (00581315)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード筋シナジー / 脳波 / 表象
研究実績の概要

運動の種類に応じて複数の筋肉が協調して活動する(筋シナジーが存在する)という仮定のもとに、脳がどのように筋シナジーを制御しているかを脳活動信号から調べることを目的として、今年度は第一段階として、筋電信号を用いて筋シナジーを推定する取り組みを主に行った。健常者と片麻痺患者の筋シナジーを推定した結果、両者でシナジーパターンが異なるものが見出され、健常者では同時に活動しない筋肉が片麻痺患者の場合には同時に活性する傾向をシナジー推定から検出することができた。また、同じシナジーパターンであっても、時系列的パターンが異なることも示した(電子情報通信学会にて発表)。運動強度の違いによるシナジー解析を健常者の跳躍タスクについて行ったところ、シナジーパターンはほぼ同じで時系列パターンが異なることを示した(計測自動制御学会にて発表)。
第二段階として、脳活動信号から筋シナジーを捉える取り組みとしては、これまでに確立している脳波から筋活動信号を推定する技術(Yoshimura et al., Neuroimage, 2012)を用いて、足首の屈伸運動に関する筋活動信号の推定を行った(日本神経科学学会にて発表)。この筋活動信号を用いて筋シナジーの推定を行うことで、脳活動信号と筋シナジーとの関係を調べることができると考えている。また、この関係を可視化するための技術を別デーマにて確立し、その成果がFrontiers in Neuroscience のNeuroprosthetics section に採択となった (April 2016, Volume 10, Article 175, pp. 1-15, doi: 10.3389/fnins.2016.00175)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度は筋電信号による筋シナジー推定を通して手法を確立することができた。また脳波から筋活動信号の推定法および脳活動信号の可視化技術の確立にも取り組み、次年度で脳活動信号を用いた筋シナジーの推定に取り組む基盤を整えることができたことから、おおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

今後は脳波および機能的MRIデータを用いて、手や足の運動に関する脳内情報処理過程と筋シナジーの可視化に取り組む。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Decoding of covert vowel articulation using electroencephalography cortical currents2016

    • 著者名/発表者名
      Natsue Yoshimura, Atsushi Nishimoto, Abdelkader Nasreddine Belkacem, Duk Shin, Hiroyuki Kambara, Takashi Hanakawa, Yasuharu Koike
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 10 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3389/fnins.2016.00175

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 片麻痺患者のシナジーによる運動解析2015

    • 著者名/発表者名
      川瀬利弘、西村温子、西本敦子、里宇文生、神原裕行、吉村奈津江、小池康晴
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-11-20 – 2015-11-21
  • [学会発表] 飛躍時における下肢部の筋シナジー2015

    • 著者名/発表者名
      松村誠司、川瀬利弘、木村聡貴、柏野牧夫、吉村奈津江、小池康晴
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会2015 (SSI2015)
    • 発表場所
      函館アリーナ
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20
  • [学会発表] Evaluation of usability for cursor control from electroencephalography2015

    • 著者名/発表者名
      Osamu Koga, Natsue Yoshimura, Hiroyuki Kambara, Yasuharu Koike
    • 学会等名
      XXI IMEKO World Congress "Measurement in Research and Industry"
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2015-08-30 – 2015-09-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Muscle activity reconstruction for ankle flexor and extensor2015

    • 著者名/発表者名
      Alejandra Mejia Tobar, Rikiya Hyoudou, Kahori Kita, Tatsuhiro Nakamura, Hiroyuki Kambara, Takashi Hanakawa, Yasuharu Koike, Natsue Yoshimura
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸国際展示場
    • 年月日
      2015-07-28 – 2015-07-31

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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