ラット-マシン融合システムにおける脳の適応機能の解明

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■目的本研究は,ラットと機械を融合させることにより,身体環境条件を任意に変化させることが可能なシステムを構築し,これによって,脳,特に運動中枢の環境適応特性の解明を図ることを目的として行った.融合させる機械としては,ラットの運動野の神経情報によって制御される車両等のシステムを想定した.これらのシステムにおいては,運動指令信号と効果器との関係を任意に設定できるようにし,多機能神経プローブとの統合により,脳の環境適応特性の解明を行なうことを目指した.■実施内容下記の課題について研究を行った.A)神経信号による外部機器制御システムの構築車両型BMIシステム(ラットカーシステム)の構築を行い,上記目的に合わせた改良を行った.B)計測系の改良(多チャネル電極,及び多機能電極)タングステンを束ねた構造を基盤とした特殊な多チャンネル電極の開発を行った.また,柔軟な高分子材料であるパリレンを基板とし,薬理的入出力機能を備えた多機能神経電極の開発を行った.C)統合実験上記のタングステン電極とBMIシステムの統合を行うとともに,カルマンフィルタをベースとした推定アルゴリズム等により,可塑的プロセスにおける内部状態を観察できる可能性を示した.薬理的入出力機能を備えた多機能電極とBMIシステムとの統合については課題が残されている.