ラット-マシン融合システムと多機能神経電極による生体運動中枢の適応機能の解明

使用大鼠-机器融合系统和多功能神经电极阐明生物运动中枢的适应性功能

• 批准号: 20033005
• 负责人: 鈴木 隆文
• 金额: $ 6.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20033005/
• 关键词: ブレインマシンインタフェース; 神経電極

研究の目的本申請課題は,ラットの神経系と機械とを直接接続し,身体環境条件を任意に変化させることが可能な融合システムと,多機能神経電極を利用して,生体の脳,特に運動中枢の環境適応特性の解明を図るものである.融合させる機械としては,主に,ラットの運動野(及び大脳基底核,運動前野等)の神経情報によって制御される車両を利用することとした.さらに外部環境制御の一例として,レバー押しシステムをモデルとした系についても研究を行うこととした.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する.これらのシステムに統合する形で,多機能神経電極を用いることにより,脳の環境適応特性の解明を行なうことを目的とした.研究実績前年度に引き続いて,下記の課題を遂行した.A) 神経信号による外部機器制御システム(1)(ラットカーシステム)の改良B) 計測系の準備(多機能電極)C) システム統合実験さらに下記の課題を行った.D) システム(2)の構築と実験歩行対応機器であるラットカー(車両)ではなく,レバー押しによる給餌(給水)制御系を利用し、動作に同期した電気刺激実験等を行い,運動中枢やその他の部位の適応特性を解析した.E) 多機能電極との統合実験多機能電極の統合脳機能研究のツールとしての有用性を実証するための実験を行った.様々な状況下で,生体神経系自体がいかに変化して制御対象と融合していくかどうかを実験し,解析を行った.F) 全体の総括動作同期電気刺激の有無の違いの寄与も含め,適応特性解明全体に関する総括を行なった.〔連携研究者〕東京大学・情報理工学系研究科・教授 満渕邦彦

The purpose of this study is to investigate the application of multifunctional neuroelectrodes in the study of the environmental adaptation characteristics of biological and motor centers. The fusion mechanism, the main body, the motor field (and the basal ganglia, motor field, etc.) and the brain information control system are used. An example of external environmental control is the study of environmental protection. The relationship between motion command signal and actuator is arbitrarily set. The multi-functional neuroelectrode has the characteristics of environmental adaptation and performance. A) The external control system of the signal system (1) B) Preparation of measurement system (multifunctional electrode)C) System integration and implementation of the following tasks.D) System integration (2) Construction and implementation of the system for the operation of the machine B) Preparation of measurement system (multifunctional electrode) C) System integration and implementation of the system for the operation of the system for the supply of water. Analysis of the adaptive characteristics of other parts of the motor center.E) Integration of multifunctional electrodes. Research on the integration function of multifunctional electrodes. Under these conditions, the biological system itself changes to control the object fusion.F) The overall action of the whole system is synchronized with the presence or absence of electrical stimulation. [Research Fellow] Professor Kunihiko Miki, Graduate School of Information Science, University of Tokyo

项目成果

Development of flexible neural probes and their applications to neuroprostheses

柔性神经探针的研制及其在神经假体中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: H.Akita;A.Kudo;A.Minoura;M.Yamaguchi;I.A Khalil;R.Moriguchi;T.Masuda;R.Danev;K.Nagayama;K.Kogure;H.Harashima;Takafumi Suzuki
• 通讯作者: Takafumi Suzuki

RatCar system for estimating locomotion states using neural signals with parameter monitoring : Vehicleformed brainmachine interfaces for rat

RatCar 系统使用神经信号和参数监测来估计运动状态：用于大鼠的车辆脑机接口

• 发表时间: 2008
• 作者: 伊藤裕;古山昌之;太田充;松岡啓介;松岡啓介;松岡啓介;Takafumi Suzuki;Osamu Fukayama;小濱卓也;小竹直樹;鈴木隆文;深山理;小竹直樹;深山理
• 通讯作者: 深山理

レバー押しに同期した電気刺激によるラット一次運動野における可塑的変化の誘発の検討

通过与杠杆按压同步的电刺激来检查大鼠初级运动皮层塑性变化的诱导

• 发表时间: 2009
• 作者: Matsuzaki M.;Ellis-Davies G.C.R.;Kanemoto Y.;Kasai H.;小濱卓也
• 通讯作者: 小濱卓也

Parylene を用いた柔軟型グルタミン酸センサの試作

使用聚对二甲苯的柔性谷氨酸传感器原型

• 发表时间: 2009
• 作者: 伊藤裕;古山昌之;太田充;松岡啓介;松岡啓介;松岡啓介;Takafumi Suzuki;Osamu Fukayama;小濱卓也;小竹直樹
• 通讯作者: 小竹直樹

神経電極へのマイクロダイアリシス機能付加の試み

尝试为神经电极添加微透析功能

• 发表时间: 2008
• 作者: 伊藤裕;古山昌之;太田充;松岡啓介;松岡啓介;松岡啓介;Takafumi Suzuki;Osamu Fukayama;小濱卓也;小竹直樹;鈴木隆文;深山理;小竹直樹;深山理;谷口徳恭;深山理;小竹直樹
• 通讯作者: 小竹直樹