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事象関連脱同期の生成機序解明による脳波型BCIリハビリテーションの実現

阐明事件相关去同步的产生机制，实现基于脑电图的脑机接口康复

基本信息

批准号：
20J10024
负责人：
中屋敷弘晟
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J10024/
关键词：
ERD EEG BCI

项目摘要

本研究は，BCIで広く用いられる脳波特徴量であるERD（事象関連脱同期）の生成機序の解明を目的とし，様々な把持運動時のERDを検証した．令和2年度までに視覚刺激と視覚フィードバックを比較可能な4条件での把持の維持中におけるERDを調査したが，フィードバックの有無により実運動は異なる動きであるにも関わらずERDの差異が見られず，ERDの発現メカニズムの特定ができていなかった．そこで令和3年度では，分析手法の改善に加え，運動野以外の脳部位や異なる周波数領域も解析対象とし，フィードバックの有無を処理しうる脳機能を調査した．また，同様の解析を以前に行った予備実験のデータにも適応した．本実験の再解析の結果，視覚フィードバックと類似した，しかし無関係な視覚刺激を与えた場合と比べ，視覚フィードバックを与えた場合に高μ波帯(11-13 Hz)のERDが強く発生することが確認された．加えて予備実験では，3段階の運動負荷と筋力発揮量の視覚フィードバックの有無を組み合わせた把持運動の維持を行っている．再解析の結果，負荷の強さは運動野ではなく体性感覚野のERDに影響を与えることが新たに判明した．これらの力の発揮ではなく視覚フィードバックによる力の調節により運動野の高μ波帯-ERDが強まるという結果から，筋肉の制御信号に関連する運動指令の生成ではなく，運動の目標を定める運動計画の更新に伴う脳活動がERDの生成に深く関係していることが明らかになった．一方で，脳部位および周波数帯域によるERDの傾向の違いもみられたことから，機能ごとのERDの生成機序を解明していくことが必要であると考えられる．本研究結果は，国際論文に採択され，2件の国際学会にて発表した．また，本研究を含む，これまでの研究成果をまとめた博士論文を執筆し，東京農工大学にて公開した．

The purpose of this study is to clarify the generation mechanism of ERD (event correlation synchronization) in BCI, and to verify ERD in motion control. In order to investigate ERD differences in visual stimulation and visual stimulation in the second year, ERD development was investigated under 4 conditions, and ERD development was investigated under 4 conditions. In 2010 and 2013, the analysis method was improved, and the analysis function was investigated. The same analysis of the previous row to prepare for the next round of work. The results of this analysis show that the ERD in the high μ wave band (11-13 Hz) is similar to that in the high μ wave band (11-13 Hz). In addition to the preparation, the three-stage exercise load, muscle strength and exercise maintenance are maintained. Further analysis of the results, the load of the strong motion field, physical sense of the field of ERD, and the impact of the new identification. Force generation is dependent on the motion field's high μ wave band-ERD intensity, resulting in the generation of motion commands associated with muscle control signals, the purpose of motion determination, the updating of motion plans, and the generation of ERD activities. A square, the position is too high, the frequency band is too high, the ERD tendency is too low, the function is too high, the ERD generation mechanism is too low, the ERD generation mechanism is too high, the ERD generation mechanism is too The results of this study are consistent with international papers and 2 international academic papers. This research is published in Tokyo University of Agriculture and Technology.