2005 Fiscal Year Annual Research Report
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15300159
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
加藤 天美 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (00233776)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 洋一 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (20252661)
吉峰 俊樹 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (00201046)
水野 由子 兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 助教授 (80331693)
下條 真司 大阪大学, サイバーメディアセンター, 教授 (00187478)
篠崎 和弘 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (40215984)
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| Keywords | 事象関連脱同期 / 皮質脳波 / 脳-コンピュータインターフェイス / コヒーレンス / 帯域フィルタ / 脳磁図 / 運動企図 / 運動賦活 |
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| Research Abstract |
前年度に引続き、脳神経外科患者を対象とし、随意運動課題遂行時において、筋電図をトリガーに運動野近傍の脳皮質脳波信号収集をおこなった。また同時に設置電極から脳皮質を電気刺激することにより、脳機能マッピングを施行し、その結果とも対比した。脳皮質脳波から事象関連脱同期/同期(ERD/ERS)が再現性よく計測できるようになり、これらをもとにスペクトログラフィーやコヒーレンス分析を行ったところ、ERD/ERSを示した領域と電気刺激マッピングとの結果はよく一致した。特にαからβ帯域のERDと比較して、高周波帯域のERSは選択性が高く、どのような運動が企図されたかの判定に適していることが示唆された。コヒーレンス分析では前頭葉前部からの皮質脳波の相互依存性は高く、一次運動野に近づくに従って、独立性が増すことが判明した。これは運動プログラミングが当初大きな領域で遂行されるが、個々の運動に関してはより限られた領域内で独立して遂行されることが示唆された。さらに、これらは脳磁図との良好な相関が確認され、脳磁図が侵襲的な脳皮質インプラントの設置に際し、その適応を検討する非侵襲的診断として有用と考えられた。
これらの運動関連皮質脳波の運動企図判定のため、まず時間周波数解析を適用し、ついで帯域フィルタを用いた運動企図の検出を行った。その結果、帯域フィルタ法のほうが検出速度、検出精度が優っており、おおむね80%の正答率が得られた。これは条件を最適化すれば92%の正答率が得られた。本方法は多電極法への拡張やリアルタイムコヒーレンスのデータを加味すれば実用的なブレインコンピュータインターフェイスが構築できるものと考えられた。なお、ヒトデータを用いた解析が順調に成果を挙げており、サルを用いた動物実験の必要性が相対的に少なくなったことと、動物実験に関する昨今の社会情勢から、当初予定したアカゲザルの購入は行わなかった。
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