Time course of change in event-related desynchronization during neural operant conditioning

脳波から対象者の運動企図を読み取って機械を操作するBrain-Machine Interface(BMI)の技術を用い,ニューラルオペラントによって機械操作に関連する神経活動が変化するか否かを検証することを目的とした.健常成人1名を対象とし,運動イメージに伴うミュー帯域(8~13Hz)の脳波における事象関連脱同期に応じて音刺激装置を駆動させた.BMIを用いた練習では,ニューラルオペラントの考え方に基づき,音刺激装置駆動の成功を報酬とする練習を20試行反復した.ニューラルオペラントを用いた反復練習によって,音刺激装置駆動の成功に関する累積確率が対数関数に近似して増加した.事象関連脱同期に応じた音...

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Published inJournal of Rehabilitation and Applied Behavior Analysis Vol. 9; pp. 12 - 16
Main Authors 藤田 結々, 鈴木 誠, 後藤 寛司, 斎藤 和夫, 岡部 拓大, 山本 淳一
Format Journal Article
LanguageJapanese
Published Rehabilitation Applied Behavior Analysis 2022
リハビリテーションのための応用行動分析学研究会
Subjects
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ISSN1884-2658
2759-2588
DOI10.60400/rehaaba.9.0_12

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Abstract 脳波から対象者の運動企図を読み取って機械を操作するBrain-Machine Interface(BMI)の技術を用い,ニューラルオペラントによって機械操作に関連する神経活動が変化するか否かを検証することを目的とした.健常成人1名を対象とし,運動イメージに伴うミュー帯域(8~13Hz)の脳波における事象関連脱同期に応じて音刺激装置を駆動させた.BMIを用いた練習では,ニューラルオペラントの考え方に基づき,音刺激装置駆動の成功を報酬とする練習を20試行反復した.ニューラルオペラントを用いた反復練習によって,音刺激装置駆動の成功に関する累積確率が対数関数に近似して増加した.事象関連脱同期に応じた音刺激装置駆動の成功確率が増加したことから,ニューラルオペラントによって機械操作に関連する神経活動が変化することが示唆された.
AbstractList 脳波から対象者の運動企図を読み取って機械を操作するBrain-Machine Interface(BMI)の技術を用い,ニューラルオペラントによって機械操作に関連する神経活動が変化するか否かを検証することを目的とした.健常成人1名を対象とし,運動イメージに伴うミュー帯域(8~13Hz)の脳波における事象関連脱同期に応じて音刺激装置を駆動させた.BMIを用いた練習では,ニューラルオペラントの考え方に基づき,音刺激装置駆動の成功を報酬とする練習を20試行反復した.ニューラルオペラントを用いた反復練習によって,音刺激装置駆動の成功に関する累積確率が対数関数に近似して増加した.事象関連脱同期に応じた音刺激装置駆動の成功確率が増加したことから,ニューラルオペラントによって機械操作に関連する神経活動が変化することが示唆された.
Author 藤田 結々
後藤 寛司
鈴木 誠
山本 淳一
斎藤 和夫
岡部 拓大
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DocumentTitleAlternate ニューラルオペラントによる事象関連脱同期の時系列的変化
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Publisher Rehabilitation Applied Behavior Analysis
リハビリテーションのための応用行動分析学研究会
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References 7)Onishi H・Sugawara K・Yamashiro K・Sato D・Suzuki M・Kirimoto H・Tamaki H・Murakami H・Kameyama S:Neuromagnetic activation following active and passive finger movements.Brain Behav 3:178-192,2013
6)Endo A・Suzuki M・Akagi A・Chiba N・Ishizaka I・Matsunaga A・Fukuda M:Reliability and Validity of the Upper-body Dressing Scale in Japanese Patients with Vascular Dementia with Hemiparesis.Occup Ther Int 22:10-18,2015
16)Fetz EE:Operant conditioning of cortical unit activity.Science 163:955-958,1969
3)Adams JMG・Tysoon S:The effectiveness of physiotherapy to enable an elderly person to get up from the floor: a single case study.Physiotherapy 86:185-189,2000
12)Seeber M・Scherer R・Müller-Putz GR:EEG Oscillations Are Modulated in Different Behavior-Related Networks during Rhythmic Finger Movements.J Neurosci 36:11671-11681,2016
9)Pandarinath C・Nuyujukian P・Blabe CH・Sorice BL・Saab J・Willett FR・Hochberg LR・Shenoy KV・Henderson JM:High performance communication by people with paralysis using an intracortical brain-computer interface.Elife 6:e18554,2017
5)Suzuki M・Yamada S・Omori M・Hatakeyama M・Sugimura Y・Matsushita K・Tagawa Y:Development of the upper-body dressing scale for a buttoned shirt: a preliminary correlational study.Am J Phys Med Rehabil 87:740-749,2008
8)Chiyohara S・Furukawa JI・Noda T・Morimoto J・Imamizu H:Passive training with upper extremity exoskeleton robot affects proprioceptive acuity and performance of motor learning.Sci Rep 10:11820,2020
15)Okano K・Tanji J:Neuronal activities in the primate motor fields of the agranular frontal cortex preceding visually triggered and self-paced movement.Exp Brain Res 66:155-166,1987
14)Cervera MA・Soekadar SR・Ushiba J・Millán JDR・Liu M・Birbaumer N・Garipelli G:Brain-computer interfaces for post-stroke motor rehabilitation: a meta-analysis.Ann Clin Transl Neurol 5:651-663,2018
17)Wang WS・Mendonca R・Kording K・Avery M・Johnson MJ:Towards Data-Driven Autonomous Robot-Assisted Physical Rehabilitation Therapy.IEEE Int Conf Rehabil Robot 2019:34-39,2019
1)山﨑裕司・鈴木誠:身体的ガイドとフェイディング法を用いた左手箸操作の練習方法.総合リハ33:859-864,2005
13)ang Z・Sun S・Zhang S・Chen Y・Li C・Chen S:A Brain-Machine Interface Based on ERD/ERS for an Upper-Limb Exoskeleton Control.Sensors (Basel) 16:2050,2016
4)Suzuki M・Omori M・Hatakeyama M・Yamada S・Matsushita K・Iijima S:Predictiong recovery of upper-body dressing ability after stroke.Arch Phys Med Rehabil 87:1496-1502,2006
11)Kajihara T・Anwar MN・Kawasaki M・Mizuno Y・Nakazawa K・Kitajo K:Neural dynamics in motor preparation: From phase-mediated global computation to amplitude-mediated local computation.Neuroimage 118:445-455,2015
19)Kager S・Hussain A・Budhota A・Dailey WD・Hughes CM・Deshmukh VA・Kuah CW・Ng CY・Yam LH・Xiang L・Ang MH Jr・Chua KS・Campolo D:Work with me, not for me: Relationship between robotic assistance and performance in subacute and chronic stroke patients.J Rehabil Assist Technol Eng 6:2055668319881583,2020
2)鈴木誠・山﨑裕司・大森圭貢・畠山真弓・笹益雄:箸操作訓練における身体的ガイドの有効性.総合リハ34:585-591,2006
10)Hochberg LR・Bacher D・Jarosiewicz B・Masse NY・Simeral JD・Vogel J・Haddadin S・Liu J・Cash SS・van der Smagt P・Donoghue JP:Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm.Nature 485:372-375,2012
18)Cai S・Li G・Su E・Wei X・Huang S・Ma K・Zheng H・Xie L:Real-Time Detection of Compensatory Patterns in Patients With Stroke to Reduce Compensation During Robotic Rehabilitation Therapy.IEEE J Biomed Health Inform 24:2630-2638,2020
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– reference: 18)Cai S・Li G・Su E・Wei X・Huang S・Ma K・Zheng H・Xie L:Real-Time Detection of Compensatory Patterns in Patients With Stroke to Reduce Compensation During Robotic Rehabilitation Therapy.IEEE J Biomed Health Inform 24:2630-2638,2020.
– reference: 5)Suzuki M・Yamada S・Omori M・Hatakeyama M・Sugimura Y・Matsushita K・Tagawa Y:Development of the upper-body dressing scale for a buttoned shirt: a preliminary correlational study.Am J Phys Med Rehabil 87:740-749,2008.
– reference: 6)Endo A・Suzuki M・Akagi A・Chiba N・Ishizaka I・Matsunaga A・Fukuda M:Reliability and Validity of the Upper-body Dressing Scale in Japanese Patients with Vascular Dementia with Hemiparesis.Occup Ther Int 22:10-18,2015.
– reference: 8)Chiyohara S・Furukawa JI・Noda T・Morimoto J・Imamizu H:Passive training with upper extremity exoskeleton robot affects proprioceptive acuity and performance of motor learning.Sci Rep 10:11820,2020.
– reference: 9)Pandarinath C・Nuyujukian P・Blabe CH・Sorice BL・Saab J・Willett FR・Hochberg LR・Shenoy KV・Henderson JM:High performance communication by people with paralysis using an intracortical brain-computer interface.Elife 6:e18554,2017.
– reference: 4)Suzuki M・Omori M・Hatakeyama M・Yamada S・Matsushita K・Iijima S:Predictiong recovery of upper-body dressing ability after stroke.Arch Phys Med Rehabil 87:1496-1502,2006.
– reference: 13)ang Z・Sun S・Zhang S・Chen Y・Li C・Chen S:A Brain-Machine Interface Based on ERD/ERS for an Upper-Limb Exoskeleton Control.Sensors (Basel) 16:2050,2016.
– reference: 14)Cervera MA・Soekadar SR・Ushiba J・Millán JDR・Liu M・Birbaumer N・Garipelli G:Brain-computer interfaces for post-stroke motor rehabilitation: a meta-analysis.Ann Clin Transl Neurol 5:651-663,2018.
– reference: 17)Wang WS・Mendonca R・Kording K・Avery M・Johnson MJ:Towards Data-Driven Autonomous Robot-Assisted Physical Rehabilitation Therapy.IEEE Int Conf Rehabil Robot 2019:34-39,2019.
– reference: 1)山﨑裕司・鈴木誠:身体的ガイドとフェイディング法を用いた左手箸操作の練習方法.総合リハ33:859-864,2005.
– reference: 7)Onishi H・Sugawara K・Yamashiro K・Sato D・Suzuki M・Kirimoto H・Tamaki H・Murakami H・Kameyama S:Neuromagnetic activation following active and passive finger movements.Brain Behav 3:178-192,2013.
– reference: 3)Adams JMG・Tysoon S:The effectiveness of physiotherapy to enable an elderly person to get up from the floor: a single case study.Physiotherapy 86:185-189,2000.
– reference: 11)Kajihara T・Anwar MN・Kawasaki M・Mizuno Y・Nakazawa K・Kitajo K:Neural dynamics in motor preparation: From phase-mediated global computation to amplitude-mediated local computation.Neuroimage 118:445-455,2015.
– reference: 19)Kager S・Hussain A・Budhota A・Dailey WD・Hughes CM・Deshmukh VA・Kuah CW・Ng CY・Yam LH・Xiang L・Ang MH Jr・Chua KS・Campolo D:Work with me, not for me: Relationship between robotic assistance and performance in subacute and chronic stroke patients.J Rehabil Assist Technol Eng 6:2055668319881583,2020.
– reference: 12)Seeber M・Scherer R・Müller-Putz GR:EEG Oscillations Are Modulated in Different Behavior-Related Networks during Rhythmic Finger Movements.J Neurosci 36:11671-11681,2016.
– reference: 15)Okano K・Tanji J:Neuronal activities in the primate motor fields of the agranular frontal cortex preceding visually triggered and self-paced movement.Exp Brain Res 66:155-166,1987.
– reference: 2)鈴木誠・山﨑裕司・大森圭貢・畠山真弓・笹益雄:箸操作訓練における身体的ガイドの有効性.総合リハ34:585-591,2006.
– reference: 10)Hochberg LR・Bacher D・Jarosiewicz B・Masse NY・Simeral JD・Vogel J・Haddadin S・Liu J・Cash SS・van der Smagt P・Donoghue JP:Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm.Nature 485:372-375,2012.
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