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機能的近赤外分光装置を用いた高次脳機能の計測とその評価に関する研究

功能性近红外光谱测量与评价大脑高级功能的研究

基本信息

批准号：
10J01118
负责人：
柳沢一機
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

近年,非侵襲式の脳活動計測方法の発展に伴い,ブレイン・コンピューター・インターフェース(BCI)が注目されている.BCIとは,脳活動から使用者の意図を検出し,様々な機器を操作する技術であり,医療・福祉・エンターテインメントなど幅広い分野への応用が期待されている.BCIにおげる非侵襲式の脳活動計測方法としては,脳波(EEG),近赤外分光法(NIRS)が挙げられる.特に,NIRSは空間分解能が高く,環境ノイズに強いという特徴を持つことから,新しいBCIの脳活動計測方法として注目されているしかし,NIRSを用いたBCI(NIRS-BCI)においては,BCIを目的とした信号処理方法が確立されていないため,BCIを開発する上での大きな障害となっていた.本研究では,小型で汎用性が高いBCIシステムの開発のために,まずNIRS-BCIのための信号処理方法の検討を行い,次に検討した信号処理方法をもとに運動野を対象としたBCIと前頭連合野を対象としたBCIシステムの開発を行った.その結果,運動野を対象としたBCIの開発では,NIRSを用いて運動意図を識別し,筋刺激装置やロボットアームを操作できることを確認した.これにより,片マヒ患者などのリハビリテーションにBCIを応用できる可能性を示した.前頭連合野を対象としたBCIでは,BCI使用者の訓練とニューラルネットワークによる識別を組み合わせることで,計測できる情報が少ない小型BCIでも,約80%の正答率を実現できることを確認した.この結果から,NIRSを用いた小型で汎用性が高いBCIシステムを実現した.また,前頭連合野を対象とすることで,NIRS-BCIの新しい応用としてメンタルヘルスケアへの応用の可能性を確認した.

In recent years, non-invasive methods for measuring body activity have been developed, including the CI) がattentionされている.BCIとは,脳activitiesからuserの意図を検出し,様々なmachineをoperationするTechnologyであり,Medical・Welfare・エンターテインメントなど広い分野への応用がLook forward to されている.BCIにおげNon-invasive method of measuring human activity, electromagnetic wave (EEG), near-infrared spectroscopy (NIRS), specialに, NIRS は spatial decomposition energy が高く, environment ノイズに强いという特徴を holder つことから, 新しい BCI の脳生The dynamic measurement method is the focus of attention, the NIRS is used for BCI (NIRS-BCI), The purpose of BCI is to establish the signal processing method.ていた. This research is about では, small and versatile がBCIシステムの开発のために, NIRS-BCIのための Signal processing method の検question を行い, 时に検question した Signal processing method をもとにkinetic wild を対 resemble としたBCIとfront合野を対肖としたBCIシステムの开発を行った.そのRESULTS, Sports wild を対肖としたBCIの开発では, NIRS uses いて movement meaning を identification し, muscle stimulation device やロボットアームを operation できることを confirmation した.これにより, Katamata patient などのリハビリテーションにBCIを応 use できる possibility をshow した. Front joint joint wild をBCI user training, BCI user training training, recognition of BCI usersで, Measurement information is small and small BCI is small, and the correct answer rate is about 80%. It is now confirmed and confirmed. The result is that the NIRS is small and has high versatility, and the BCI is small and versatile.することで,NIRS-BCIの新しい応用としてメンタルヘルスケアへの応用のpossibilityをconfirmした.