Instant Interface for Cerebrum (I2C) based on unified multilayer EEG model

基于统一多层脑电图模型的大脑即时接口（I2C）

• 批准号: 22H03631
• 负责人: 船瀬 新王
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03631/
• 关键词: 頭皮脳波; 頭蓋脳波; ECoG; ガウシアンプロセス; BMI/BCI; 皮質脳波; 多層脳波; 機械学習; 脳波; 脳波インタフェース; 即応的脳情報インタフェース

本申請の目的は，G1：「大脳周辺において観測される多層的な脳波の統合モデルの構築」とG2：「脳波に基づく即応的脳情報インタフェースの実現」である．この目的を踏まえ，以下の３つのサブゴールSG1：機械学習法を用いた多層脳波の相互関係、統合的説明のための数理的モデリングを構築，SG2：動物実験による多層脳波モデルの実証的評価，SG3：ヒトを対象とする即応的脳情報インタフェースの実装 (Proof-of-Concept; PoC)を設定した．その上で本年度は，SG2の動物実験の環境構築と動物実験による多層脳波モデルの実証的評価の一部，SG1の機械学習法を用いた多層脳波の相互関係の一部を行った．まず，SG2においては，多層的に脳波を計測するための手法について検討を行った．その結果，カーボン電極を使用することで頭皮・頭蓋・皮質脳波を同一電極で計測する事が可能であることを確認した．また，そのそれぞれの位置で計測したデータを検討した結果，皮質脳波ではピンポイントに目的部位へ接触しなければ所望の信号が取れないことを明らかにした．また，頭蓋脳波においては，ある程度の空間的なズレを許容することができることも明らかにした．さらに，頭皮脳波は皮膚由来のノイズが含まれることを明らかにした．言い換えると，頭蓋骨はノイズを増加させず適切な空間フィルタの役割を果たしていると言える．SG1については，ラットの各足に電気刺激を与えた際の頭蓋脳波及び皮質脳波を複数点記録し，それらのデータに対してガウス過程を用いた回帰モデルを作成した．その結果，頭蓋脳波のモデル及び皮質脳波のモデルともに，それぞれの足に対応した電位発生点を表現することができた．さらに頭蓋脳波モデル及び皮質脳波モデルともに，類似した電位発生点を表現することができた．このことより，ガウス過程を用いた回帰モデルにて電位発生点を表現できる可能性を示した．

The object of the present application is: G1:"Construction of multi-layer integrated wave structure in large wave periphery" and G2:"Realization of multi-layer integrated wave structure in wave base, i.e., multi-layer integrated wave information". For this purpose, the following three categories of support: SG1: Mechanical learning method for the use of multi-layer wave correlation, integration of the description and mathematical structure, SG2: Animal implementation of the evaluation of multi-layer wave theory, SG3: Object, that is, the implementation of information (Proof-of-Concept; PoC) settings. This year, SG2 was part of the evaluation of the environmental structure of animal performance and animal performance, and SG1 was part of the mechanical learning method of multi-layer wave interaction. SG2 is a multi-layered, multi-layered, multi- The result is that the scalp, skull and cortex are the same as those measured. The position of the target is measured and the result is that the cortical wave is detected and the target position is contacted. The first two days of the month, the second three days of the month, the third three days of the month, the fourth day of the month. The origin of the scalp wave is unknown. In this case, the skull and the cortex were recorded at multiple points, and the skull and the cortex were recorded at multiple points. As a result, the head and tail of the brain waves are different from each other. The first wave of the brain and the second wave of the cortex are similar to each other. The potential generation point of this process is represented by the probability of its occurrence.

项目成果

デルブーフ錯視視認時の脳波と背側視覚系路における視覚報処理の関係性の考察

德尔伯夫错觉观察过程中脑电波与背侧视觉系统通路视觉信息处理关系的思考

• 发表时间: 2022
• 作者: Shouren Huang;Kenichi Murakami;Masatoshi Ishikawa;Yuji Yamakawa;池田俊，船瀬新王，内匠逸
• 通讯作者: 池田俊，船瀬新王，内匠逸

GO/NoGO課題中に行われる衝動性眼球運動の意思決定と後頭部における脳波の電位変動との関連性

GO/NoGO任务中的扫视眼动决策与枕叶区脑电图电位波动的关系

• 发表时间: 2022
• 作者: 友広 純々野;塚田 浩二;青山忠義;青山慶太，船瀬新王，内匠逸
• 通讯作者: 青山慶太，船瀬新王，内匠逸

迷路課題中に発生するFmΘ波の発現タイミングの検討

检查迷宫任务期间发生的 Fmθ 波的时间

• 发表时间: 2022
• 作者: 友広 純々野;塚田 浩二;青山忠義;青山慶太，船瀬新王，内匠逸;小川真輝，松本啓吾，鳴海 拓志;平尾悠太朗，雨宮智浩，鳴海拓志，Argelaguet Ferran，Lecuyer Anatole;岡本雄希，船瀬新王，藤原清悦,
• 通讯作者: 岡本雄希，船瀬新王，藤原清悦,

連続加算課題を用いたハチマキの有無による集中力への影響についての検討

使用连续添加任务检查头带的存在或不存在对注意力的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Takahashi Nozomi;Amemiya Tomohiro;Narumi Takuji;Kuzuoka Hideaki;Hirose Michitaka;Aoyama Kazuma;横山晃士，山本豪志朗，Liu Chang，黒田知宏;下村理雄，磯野正太郎，船瀬 新王，内匠逸
• 通讯作者: 下村理雄，磯野正太郎，船瀬 新王，内匠逸

連続加算課題を用いたハチマキの有無による疲労への影響についての検討

使用连续添加任务检查头带的存在或不存在对疲劳的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 久米田 羽月;角 康之;下村理雄，磯野正太郎，船瀬 新王，内匠逸
• 通讯作者: 下村理雄，磯野正太郎，船瀬 新王，内匠逸