ブレイン・マシン・インターフェイスに用いる先行刺激とエラー出力に対する事象関連電位

• Published in: Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering Vol. Annual61; no. Abstract; p. 232_2
• Main Authors: 加藤, 和夫, 石川, 敦雄, 門倉, 博之, 荒, 翔太
• Format: Journal Article
• Language: Japanese
• Published: 公益社団法人 日本生体医工学会 2023; Japanese Society for Medical and Biological Engineering
• ISSN: 1347-443X; 1881-4379
• DOI: 10.11239/jsmbe.Annual61.232_2

本研究では，左右から一方を選ぶ二者択一式のブレイン・マシン・インターフェイスを模したシステムを構築し，先行刺激とシステム出力に対するエラー関連電位の関係について評価を行った．実験ではブレイン・マシン・インターフェイスの操作として左右から一方を決めてもらい，次に無作為に左右から一方の矢印方向を呈示(先行刺激)した．これはP300成分の取得を目的としており，この成分の有無により方向予測をしてシステム出力(実験では意図的に出力を変更)した．出力が操縦者の期待に反した場合にエラー関連電位が発生すると考えられる．脳波測定は国際10-10電極配置法に基づいた22点の測定部位にアクティブ電極を取り付け，被験者10名に対し行った．　実験結果より，エラー出力時では陽性の早期成分（194 ms）と後期成分（352 ms）が見られたが，非エラー時では単一の成分（316 ms）のみとなった．この成分と後期成分についてpaired-t検定で比較した結果，Czにおいてピーク振幅とその潜時については共に有意な差（ピーク振幅: p = 0.043, 潜時: p = 0.016）を示した．さらに，エラー時の後期成分に着目して，先行刺激により「P300様成分が発生するタスク後にエラー出力した場合」と「発生しないタスク後にエラー出力した場合」について比較すると，Czにおいて前者の条件のピーク振幅が後者に比べ大きく観測され，ピーク振幅に有意な差（ピーク振幅: p = 0.049, 潜時: p = 0.44）を示した．