具体的なミッション
ブレイン・マシン・インターフェース(BMI)は、脳内情報処理の解明と相乗的に 展開されることで、脳を介した新たなコミュニケーションを可能とする技術であり、 その実現のためには、脳情報双方向活用技術の発展が不可欠です。
脳情報双方向活用技術の発展には、脳の情報表現や動的機能及び学習の原理等を 基礎に据え、脳活動計測、低侵襲で長期安定型のマルチ電極の開発、多次元脳信号処理技術の 開発のみならず、計測データの整理保存や高速利用等の高次脳情報処理技術を 支えるニューロインフォマティクスの基盤整備が必要です。
このため、中核となる代表機関と参画機関で構成された研究開発拠点を形成し、 システム神経科学や計算論的神経科学に立脚しつつ、様々な要素技術を用いた以下の 研究項目等を組み合わせて、脳情報双方向活用技術や、脳内情報を解読・制御することにより、 脳機能を理解するとともに脳機能や身体機能の回復・補完を可能とする ブレイン・マシン・インターフェース(BMI)の開発を推進します。
Ⅰ 運動出力型BMI:侵襲式、非侵襲式
・非侵襲脳内信号による意思伝達装置の開発
・低侵襲脳信号を用いた義手、義足等の制御及び意思伝達に関する研究開発
・運動やコミュニケーションの再建及びリハビリテーションの実現に向けた研究
Ⅱ 感覚入力型BMI:人工内耳、人工視覚、人工触圧覚等
・人工感覚器と脳を結合する技術開発
・外部感覚情報を脳へフィードバックする技術や神経細胞の活動へ変換する技術
Ⅲ 直接操作型BMI:脳深部刺激、脳表面の刺激、非侵襲的な刺激
Ⅳ BMI要素技術の開発
・BMIに必要となる要素技術の開発(長期留置電極技術、刺激電極技術、ヒトへの前臨床応用技術等)
・BMIのための高度な義手、義足等の開発
・人工感覚器装置等の開発
Ⅴ 脳内情報の解読にかかわる技術
・認知過程並びに運動遂行過程における脳内情報を解読する技術
・大脳皮質の階層・モジュール的モデルを用いた脳信号処理に資する研究
・脳型学習アルゴリズムとその脳情報双方向活用技術への応用に関する研究
・脳内信号処理(多次元時空間神経活動の抽出・推定等)にかかわる信号処理技術
・複数手法を統合した脳活動データベース開発
Ⅵ 双方向信号制御技術
・非侵襲信号による情報通信インターフェースに関する研究開発
・脳情報双方向活用技術に必要な神経回路モデルや計算論モデルの構築
・外部機器や身体補助具等を制御する技術及びその制御信号を生成する技術
なお、本課題については、社会への影響が大きいことも予想されることから、倫理的側面など 社会との調和に配慮しつつ研究を推進していくこととします。
また、ヒトを対象とする研究については、世界医師会「ヘルシンキ宣言」(ヒトを対象とする医学研究の倫理的原則)や関係指針等に加え、機関内規程や学会の指針等を遵守して行うとともに、動物を対象とする研究については、動物愛護の精神に則り、関係法令・指針等や機関内規程等を遵守して行うこととします。
さらに、研究開発拠点の代表機関においては、研究成果を積極的に社会に発信する活動を 実施することとします。