運動イメージ解読のための多特徴注意畳み込みニューラルネットワーク

脑機インターフェース(Brain-Computer Interface, BCI)は、神経系と外部環境を接続するコミュニケーション手段です。運動イメージ(Motor Imagery, MI)はBCI研究の基礎であり、運動実行前の内的リハーサル(Internal Rehearsal)を指します。非侵襲性技術である脳波(Electroencephalography, EEG)は、そのコスト効率と利便性のため、高い時間分解能で神経活動を記録することができます。被験者が特定の身体部位を移動することをイメージすると、大脳の特定領域でエネルギー変化(ERD/ERS)が発生し、これらの変化はEEGにより記録され運動意図を識別するために使用されます。MIに基づくBCIシステムは大きな進展を遂げており、外骨格...

ADFCNN:運動イメージ脳コンピュータインターフェースのための注意ベースの二重スケール融合畳み込みニューラルネットワーク

ADFCNN:運動イメージ脳コンピュータインターフェースのための注意ベースの二重スケール融合畳み込みニューラルネットワーク

ブレイン・コンピュータ・インターフェース(Brain-Computer Interface, BCI)は、新たなコミュニケーションと制御技術として近年注目を集めている。脳波(EEG)に基づくBCIの中でも、運動イメージ(Motor Imagery, MI)は重要な分野であり、ユーザーの運動意図をデコードすることで、臨床リハビリテーション、スマート車椅子の制御、およびカーソル制御などの分野に応用されている。しかしながら、EEG信号の低い信号対雑音比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)、非定常性、低い空間分解能および高い時間分解能などの複雑な特性のため、運動意図の正確なデコードには依然として挑戦が残っている。現在のMI基BCIデコードには主に伝統的な機械学習と深層学習の手法が...

運動皮質は運動イメージの間に神経動態を保持し再指向する

学術ニュース報告 背景紹介 運動皮質(motor cortex)は長い間、運動制御研究の中心であり、主にその自発的運動遂行における役割が研究されてきました。しかし、人間が運動イメージ(motor imagery)を行う際、実際の運動出力がないにもかかわらず、運動皮質が活性化します。過去の行動学や画像学の研究により、この現象が確認されていますが、運動皮質の潜在的運動イメージ中の特定の活動パターンと実際の運動遂行におけるそれらのパターンや時間的動態がどのように関連しているかは依然として謎となっています。本論文では、著者は2名の脊髄損傷患者が等尺の手関節伸展運動を実行および想像する際の皮質内電気活動を記録し、この問題を探求しました。 論文出典 この論文は2024年4月に《Nature Human ...