Development of MEG-based neuroprosthetic arm and examination of cortical reorganization caused by reconstruction of motor function

基于MEG的神经假肢的开发和运动功能重建引起的皮质重组的检查

• 批准号: 24700419
• 负责人: YANAGISAWA Takufumi
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24700419/
• 关键词: Brain-machine interface; 神経義手; 脳磁図; リハビリテーション; neuromodulation; 脳磁図による神経義手制御; 非侵襲BMI; 重度麻痺患者へのBMI適用; BMIによる脳可塑的変化; 電動義手

In this research, a novel neuroprosthetic arm was developed by acquiring neuromagnetic signals from clinical magnetoencepharography system and analyzing the data to extract motor information online. This system allowed some paralyzed patients to control the arm only by intending to move their paralyzed hand. Actually, the developed neuroprosthesis was applied for the patients with severe paralysis due to brachial plexus root avulsion, amyotrophic lateral sclerosis, stroke and cerebral palsy. The MEG signals were analyzed to extract motor information when the patients intended to move their paralyzed hand. Moreover, after training to use this neuroprosthesis, the brain activities of the patients were modulated to be appropriate for information extraction. These plastic changes suggests that the novel system has potential to be applied for rehabilitation of the severely paralyzed patients.

本研究通过从临床脑磁图系统采集神经磁信号，并对数据进行分析，在线提取运动信息，开发了一种新型的神经假肢。该系统允许一些瘫痪患者仅通过移动瘫痪的手来控制手臂。实际上，研制的神经假体适用于因臂丛根性撕脱伤、肌萎缩侧索硬化症、中风和脑瘫而严重瘫痪的患者。当患者打算移动瘫痪的手时，对脑磁图信号进行分析以提取运动信息。此外，在接受使用这种神经假体的培训后，患者的大脑活动被调节到适合于信息提取。这些可塑性变化表明，该新系统有可能应用于严重瘫痪患者的康复。

项目成果

Brain machine interfaceによる神経機能の補填と修飾

利用脑机接口补偿和修改神经功能

• 发表时间: 2013
• 作者: 栁澤琢史;福間良平;平田雅之;齋藤洋一;貴島晴彦;押野悟;菅田陽怜;松下光次郎;神谷之康;吉峰俊樹;栁澤琢史;栁澤琢史
• 通讯作者: 栁澤琢史

Cerebellar-related long latency motor response in upper limb musculature by transcranial magnetic stimulation of the cerebellum

• DOI: 10.1097/wnr.0b013e32836377a6
• 发表时间: 2014-04-16
• 期刊: NEUROREPORT
• 影响因子: 1.7
• 作者: Hosokawa, Sachiyo;Hirata, Masayuki;Yorifuji, Shiro
• 通讯作者: Yorifuji, Shiro

運動機能障害に対する神経義手を用いたニューロフィードバック療法

使用神经假手进行神经反馈治疗运动功能障碍

• 发表时间: 2013
• 作者: 栁澤琢史;福間良平;平田雅之;齋藤洋一;貴島晴彦;押野悟;菅田陽怜;松下光次郎;神谷之康;吉峰俊樹
• 通讯作者: 吉峰俊樹

公開シンポジウム 平成25年2月1日、学術総合センター、第5回脳プロ公開シンポジウム「基礎研究が支える脳科学」にて「日本の特長を活かしたBMIの統合的研究開発」に関するポスター受賞

公开研讨会 2013 年 2 月 1 日，“发挥日本优势的 BMI 综合研究开发”海报在日本国立大学举办的第五届 Brain Pro 公开研讨会“基础研究支持的脑科学”上获奖。国家学术中心。

Movement-related neuromagnetic fields and performances of single trial classifications

运动相关的神经磁场和单次试验分类的表现

• 发表时间: 2012
• 期刊: NeuroReport
• 影响因子: 1.7
• 作者: Sugata H;Goto T;Hirata M;Yanagisawa T;Morris Shayne;Matsushita K;Yoshimine T;Yo rifuji S
• 通讯作者: Yo rifuji S