成果

システム情報第7研究室
(星野 隆行講師)

神経系を介した生体系と機械系の融合(神経インタフェース):

図1: 人工感覚生成

図2: 自律神経系情報による人工心臓制御

生体の神経系と外部機器の情報ラインを直接接続し、情報の入出力を行うことにより、外部機器のセンサ情報によって生体に感覚を生じさせたり、逆に、生体の意思により外部機器を随意的に動かしたり、自律神経系情報を利用して人工臓器等を制御するなどの試みを行っている。また、このために用いる神経情報を計測し、また、任意の神経線維に信号を入力しうるデバイスの開発も行っている。
A-1) 神経インタフェースデバイスの開発
A-2) 次世代義手システムの開発(図1) (人工触覚生成、運動神経情報による制御)
A-3) ラットカーシステムの開発 (ラット大脳運動野情報による車両制御)
A-4) 自律神経情報による人工心臓制御(図2)

歩行アシストシステムの開発:

図3: 歩行アシストシステム

加齢等にともなう筋力の低下により困難となった歩行や立ち上がり動作を補助するシステムを開発している。表面筋電等を用いて関節トルクや関節剛性を推定することにより、生体側とアシスト機器側とを協調させ、随意的な動作が可能となるシステムの開発を目指している。(図3)

生体温熱工学の医学・生物学応用:

体表の温度情報を表す高速時系列遠赤外画像に対して、サブトラクション処理や時間周波数解析などを行うことにより、精神的ストレスや自律神経機能の動的な変化を描出する試み、また、細胞など非常に微小な領域における温度分布を検出・提示し得る温度プローブ顕微鏡の開発等を行っている。

培養細胞を用いた臓器・器官再構築の試み:

体表の温度情報を表す高速時系列遠赤外画像に対して、サブトラクション処理や時間周波数解析などを行うことにより、精神的ストレスや自律神経機能の動的な変化を描出する試み、また、細胞など非常に微小な領域における温度分布を検出・提示し得る温度プローブ顕微鏡の開発等を行っている。