電流刺激下での脳波計測法並びに効果的な経頭蓋交流電流刺激法の開発

电流刺激下的脑电图测量方法及有效经颅交流电刺激方法的研制

• 批准号: 20J21646
• 负责人: 原 彰良
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 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 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J21646/
• 关键词: 頭部電流経路; 電流刺激; 生体計測

近年，自発脳波はヒトが外界から情報を取得するリズムに関わることが示唆されている.経頭蓋交流電流刺激(tACS)を用いて自発脳波を操作することにより，自発脳波を用いた人の情報処理を解明する研究が開始され，著しい発展を遂げている.しかし，tACSなどの電流刺激を用いた研究は多数ある一方で，電流刺激が脳へ与える機序は不明な点が多く，故に機序に基づく電流刺激の設計に至っていない.その主要因は頭部の電流刺激中の脳波計測が困難な点と電流刺激作用経路が不明な点にあり，これらを明らかにすることが重要な課題である.初年度に頭部電流経路の特定と設計を重点的に研究実施した結果，頭部電流経路の特定が当初計画時の想定より重要であることが明らかになったことから，令和3年度から電流経路の設計手法並びに電流経路の特定へと研究計画の中心を移した．その結果，一次近似としての頭部電流経路は頭蓋骨形状によって決定されるものとして捉えられ，それに基づいた頭部電流経路上での電流刺激設計が有用であることがわかってきた．当該年度である令和4年度は，令和3年度に考案した各頭部電流経路上での電流経路設計手法の精密化を行った．この成果として，2本の論文が学術論文誌に採録された．また，令和3年度に提出した特許についての追加主張を加え，PCT特許として申請を行った．また，電気回路的記述を用いた頭部電流経路のモデル化に取り組み，3次元化の妥当性の検討を積み重ねた．さらに，電流刺激下での生体信号を計測する手法として，令和3年度に提案した時間方向にある設計余裕を用いた時空間経路設計手法を応用し，時間方向にある設計余裕を用いた脳活動計測法について実験を実施した．しかし，電気回路的記述を用いた頭部電流経路のモデル化と時間方向にある設計余裕を用いた脳活動計測法には未検討事項も多く，適用可能範囲や応用範囲などの結論を出すに至っていない．

In recent years, since the 発 脳 wave は ヒ ト が outside か ら intelligence を obtain す る リ ズ ム に masato わ る こ と が in stopping さ れ て い る. 経 epicranium alternating current stimulus (tACS) を い て since 発 脳 wave を operation す る こ と に よ り, since 発 脳 wave を with い た sort を の intelligence 処 interpret す る research が start さ れ, the し い 発 exhibition を hence げ て い る. し か し, tACS な ど の current stimulus を with い た research は most あ で る party, Current stimulus が 脳 へ and え る machine sequence は が く more unknown な point, so the に machine sequence に base づ く current stimulus の design に to っ て い な い. そ の mainly because は head の current stimulation の 脳 wave measuring が difficult point な と current stimulation 経 road が unknown な point に あ り, こ れ ら を Ming ら か に す る こ と が important topic な で あ る. Early annual に head current 経 road の specific design emphasis を と に research be applied し た as a result, the current head when の specific が 経 road project の scenarios よ り important で あ る こ と が Ming ら か に な っ た こ と か ら, make and 3 year か ら current の 経 road design methods and び に current 経 road の specific へ と research projects の center moving を し た. そ の results, an approximate と し て の current 経 road は skull head shape に よ っ て decided さ れ る も の と し て catch え ら れ, そ れ に base づ い た head current 経 road で の current stimulation design が useful で あ る こ と が わ か っ て き た. In the year である, the 4th year of Reiwa である, and the 3rd year of reiwa に, the examination case <s:1> た each head current channel で the design method of the <s:1> current channel <s:1> precision を line った. <s:1> <s:1> achievements と と て, 2 <s:1> papers が academic paper journal に excerpted された. ま た, and 3 year に し た charter に つ い て の additional claims を え, PCT charter と し line を っ て application た. ま た, electricity account of 気 loop を い た head current 経 road の モ デ ル に take み り group, 3 dimensional change の justice の beg を 検 product み heavy ね た. さ ら に, under the current stimulus で の を raw body signal measuring す る gimmick と し て, make proposals and 3 year に し た time direction に あ る design margin を with い た when space design gimmick を 経 road 応 し, time direction に あ る design margin を with い た 脳 activity measuring method に つ い て be 験 を be applied し た. し か し, electricity account of 気 loop を use い た head current 経 road の モ デ ル と time direction に あ る design margin を with い た 脳 activity measuring method に は beg matters not 検 も く, apply may fan 囲 や 応 with van 囲 な ど の conclusion を out す に to っ て い な い.

项目成果

GVSにおける加速度感覚提示の際の電極間ショートによる回り込み電流の抑制手法の提案

提出了一种抑制 GVS 中出现加速感时因电极间短路造成的环绕电流的方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 渡邉 理翔，原 彰良;古川 正紘;前田 太郎
• 通讯作者: 前田 太郎

経頭蓋電気刺激を局所的な磁気刺激によって頭蓋内で変調させることで自在な電気刺激を実現する手法

一种利用局部磁刺激调节颅骨内经颅电刺激实现柔性电刺激的方法

• 发表时间: 2022

Proposal Method for Suppression of Circulation Current due to Short-circuit between Electrodes during Vestibular Sense Presentation in GVS

抑制GVS中前庭感觉呈现期间电极间短路引起的环流的建议方法

• DOI: 10.18974/tvrsj.27.3_201
• 发表时间: 2022
• 期刊: Transactions of the Virtual Reality Society of Japan
• 作者: 原 彰良;渡邉 理翔;古川 正紘;前田 太郎
• 通讯作者: 前田 太郎

Extension in Orientation of Vestibular Sensory Display with Time-Division Galvanic Vestibular Stimulation

用时分电前庭刺激扩展前庭感觉显示的方向

• DOI: 10.18974/tvrsj.27.3_210
• 发表时间: 2022
• 期刊: Transactions of the Virtual Reality Society of Japan
• 作者: 原 彰良;渡邉 理翔;古川 正紘;前田 太郎
• 通讯作者: 前田 太郎

Does the difference in cranial current path change the torsional impression and behavior Galvanic Vestibular Stimulation?

颅电流路径的差异是否会改变扭转印象和电流前庭刺激行为？

• 发表时间: 2021
• 作者: Akiyoshi Hara;Taro Maeda;Yasuto Tanaka;Hiroyuki Fujie;Masahiro Furukawa
• 通讯作者: Masahiro Furukawa