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目次:

はじめに
2006年から、脳の意志を認知し、外部で運動をさせる実験の歴史
2011年2月、脳波とパソコン画面の文字を見る組合せで障害者支援
2011年10月、米国で、夢の映像化、fMRIで脳血流のモデル化
2011年11月、阪大が、脳波を計測し、ロボットハンドを動かす
2012年4月、スイス、障害者の脳波を検出、パソコンを開始、ロボット動かす
2012年5月、米国で、麻痺患者が、コーヒーカップを動かす
ブレーンゲート、米国で、脳に、小さい電極を埋め込む
2012年5月、米国で、プレインプット、小型fMRIの、近赤外分光法
ボディー・ウェイブ、ipodほどの皮膚につける小さな装置
関連ブログ

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はじめに


「日本は高齢化社会で人手はもう限界。待ったなし。海外から外国人労働者を呼ぶかロボットを開発するか。現実問題としては福祉関係。潜在ニーズは非常に高い。介護は人間にしてもらいたいという人もいますが、逆に介護する側の人の腰痛対策としてのロボット機能の活用も」矢内重章、日本ロボット工業会


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2006年から、脳の意志を認知し、外部で運動をさせる実験の歴史


脳による運動の制御の研究。2006年、脊髄損傷でまひを発症した患者が「ブレーンゲート」を使ってパソコンのカーソルを動かしたことが報告された。2年後の2008年、脳に小型センサーを埋め込まれたサルが自らの意思でロボットアームを動かし食物を自分で食べたとの報告が別の研究チームから


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2011年2月、脳波とパソコン画面の文字を見る組合せで障害者支援


脳波でロボット操作。国立障害者リハビリテーションセンターの神作憲司が、考えるだけでロボットを自在に操る技術。2011年2月28日、日本経済新聞。頭に脳波計を取り付けパソコン画面を見て操作。画面に「前進」「電灯をつける」等の文字が表示され、その文字を見た時に出る脳波の違いを読み取る


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2011年10月、米国で、夢の映像化、fMRIで脳血流のモデル化


「夢で見ていたことが映像として再現できるかも」。米カリフォルニア大学バークリー校の西本伸志研究員らのチームが開発。2011年10月。機能的磁気共鳴断層撮影(fMRI)を使い動画を見ている時の血流の変化などの脳活動を記録。血流の状態と映像との関係をモデル化し復元するプログラムを作成

夢で見ていたことが映像として再現できるかも。fMRIで人が動画を見ている時の脳の血流の変化を記録、モデル化し、復元 Scientists use brain imaging to reveal the movies in our mind http://t.co/lGtauFxj


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2011年11月、阪大が、脳波を計測し、ロボットハンドを動かす


脳卒中患者らの頭蓋内から脳波を計測し意思を読み取りロボットハンド(義手)を動かすことに大阪大脳神経外科の吉峰俊樹教授が成功。2011年11月。脳と機械を結び相互に作用させるBMI(ブレーン・マシン・インターフェース)の技術を応用。6〜9割の確率で脳のイメージと同じ動きを義手で再現

事故などで手や腕に高度のまひがある患者の頭蓋から直接脳波を計測して意思を読み取り代替ロボットを高精度に動かすことに世界で初めて成功。2011年11月。大阪大学医学部付属病院未来医療センター長、脳神経外科の吉峰俊樹教授らのグループ。ブレイン・マシン・インターフェース(脳介機装置)

ブレイン・マシン・インターフェース(脳介機装置)。手足の麻痺などの障害を持つ人たちの生活を補助する近未来の技術として注目される。大阪大学・脳神経外科・吉峰俊樹教授は、今後、筋肉が衰えて運動機能が低下していく難病の筋萎縮性側索硬化症(ALS)患者を対象に臨床研究にも乗り出すという

大阪大学医学部付属病院『未来医療センター』。2002年、遺伝子・細胞治療や再生医療、医薬品・医療機器開発を学内はもとより他大学や企業との産学連携で進める研究施設として開設。基礎研究から臨床試験(治験)につなげ新規医療技術の実用化を目指す文部科学省の「橋渡し研究支援推進プログラム」

未来医療センター。(商業主義ベースの)製薬会社の意向が反映されやすい新薬開発に研究者側が積極的に関わる、いわゆる「医師主導治験」を進めている。海外で広く流通する新薬が国内では製造コストや市場規模などの制約から承認されなかったり大幅に承認が遅れる「ドラッグ・ラグ」問題を改善する期待


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2012年4月、スイス、障害者の脳波を検出、パソコンを開始、ロボット動かす


スイスの大学の研究チームは、障害を持つ人の体を動かす意思を脳波の信号で送り、遠くのロボットを意思通りに動かす実験に成功。2012年4月。シオンの病院の体にまひがある患者が電極を取り付けたキャップを頭に装着、体を動かす意思をコンピュータに伝達、ロボットを動かした。車椅子などに応用か


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2012年5月、米国で、麻痺患者が、コーヒーカップを動かす


英科学誌ネイチャーは、脳卒中の影響で手足が動かなくなった人が「動かしたい」と考えることで動くロボットの腕の開発を発表。2012年5月。被験者の女性、15年前に脳卒中を起こし、影響で手足が麻痺。11年4月に行われた実験で、ロボットの腕がボトルを握り、女性にコーヒーを飲ませようとした

脳信号で動くロボットアーム開発。2012年5月。アメリカの退役軍人管理局やブラウン大学などによる共同研究で、手足を失った人や麻痺を持つ人に役立つ研究。身体障害者の脳に埋め込まれた切手よりもさらに小さな電子装置が神経が発する信号を読み取り、外部のコンピューターがロボットの腕を制御

脳卒中で手足のまひした患者2人が自分の脳から発した意思でロボットアームを動かしコーヒーカップなどの物体をつかませることに成功。2012年5月。手足のまひした人の機能回復を目指す。米独チームによるこの実験の詳細は、英科学誌ネイチャーに掲載。1996年から全身麻痺の米国人女性が被験者


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ブレーンゲート、米国で、脳に、小さい電極を埋め込む


ブレーンゲート。「神経インターフェース」に関する臨床試験の一環。ブレーンゲートは最初に米国東北部ロードアイランド州のブラウン大学で開発された技術で、(手足麻痺患者などの)脳の内部の電気信号を検出し、それを使って外部機器(ロボットアームなど)を制御するシステム。

ブレーンゲート(BrainGate)。関係した科学者は、リー・ホークバーグ(Leigh Hochberg)、ジョン・ドノヒュー(John Donoghue)。研究施設は、米ブラウン大学、米マサチューセッツ総合病院、米ハーバード大学医学部、ドイツ航空宇宙研究センター、米退役軍人省

「念じるだけでロボットアーム操作、全身まひ女性がコーヒー飲む」。実験は、2011年4月12日。発表は、2012年5月16日付の米科学誌ネイチャー。実験は「ブレーンゲート(BrainGate)」と呼ばれる最先端のブレーンマシン・インターフェース(BMI、脳介機装置)を使って行われた

手足の麻痺患者が念じるとロボットアームが動く「ブレーンゲート」。2012年5月。研究には米退役軍人省、ブラウン大、マサチューセッツ総合病院、ハーバード大学医学部、それにドイツ航空宇宙センターの科学者が参加した。また、米国立衛生研究所(NIH)や退役軍人省などが研究資金を拠出した。

ブレーンゲート。2012年5月。米独チームの実験は、96本の微小な電極がある錠剤ほどのチップを、自発的な運動をつかさどる患者の大脳の運動皮質(運動野)に埋め込んだ。技術者たちは、患者の脳内部の電極を、コンピューターを通してロボットアームに接続した。患者は、ロボットアームを動かした

ブレーンゲート。96の微小な電極がある錠剤ほどのチップを大脳の運動野に埋め込み。異なった動作をする際、各ニューロンからの活性化信号を記録。ニューロン信号と各種動作がどう連関しているかを示すマップ(地図)作製。ど要とされる動作を実現するには、わずか2、30本前後のニューロン

ブレーンゲート。ブラウン大学の神経科学者ジョン・ドノヒューは、「(麻痺患者をおこないたいと思う)必要とされる動作を実現するには、わずか2、30本前後のニューロンから来る信号を記録すれば済む。大脳の運動皮質に多大なリダンダンシー(活性化しないで遊んでいる余地)が存在するのは明白だ」


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2012年5月、米国で、プレインプット、小型fMRIの、近赤外分光法


MIT、インディアナ大学、タフツ大学は、人間の脳がマルチタスク状態であることを自動的に検知し、コンピューターでその仕事をサポートする「Brainput」を開発。2012年5月。fMRI の簡易バージョンである近赤外分光法 (fNIRS) を使用してユーザの脳状態の変化を読み取る

Brainput。fMRI の簡易型である近赤外分光法 (fNIRS) で脳の変化を読み取る。fNIRS の搭載されたヘッドギアを装備し迷路の中を 2 台のロボットを交互に切り替えながら、ゴールまで導くという作業。実用化されれば、居眠り運転による飛行機事故や自動車事故を防ぐかも?


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ボディー・ウェイブ、ipodほどの皮膚につける小さな装置


the Body Wave。脳波の変化に応じた皮膚電流の変化をとらえる装置(皮膚に装着)により、精神集中状態の脳波を検出してコンピュータに送り画面を操作する商品。脳に電極を埋め込むのではなく皮膚に装着するipodほどの小さな装置。商品化? http://t.co/uAauu41M


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関連ブログ


「無人飛行機、無人戦闘機、原発事故用ロボット、医療介護ロボットに関するツイート 20120206まで 6933字」 http://t.co/db8BkDuS 山本敏晴のブログより