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スマートニューロリハビリテーション研究室

対象学年
3・4年次
担当教員名
櫻田 武
Takeshi Sakurada
学びのキーワード
  • ニューロリハビリテーション
  • スポーツ
  • ライフサイエンス

研究の内容

本研究室では、脳活動・心拍・視線・身体動作など、様々な生体信号を計測・解析することで、ヒトの脳の仕組みを解明し、その知見に基づいた新しいリハビリテーションやスポーツのトレーニング手法・機器の提案を目指しています。特に、「ニューロフィードバック」と呼ばれる技術に着目し、脳機能障害を持つ患者さんのみならず、スポーツ選手や高齢者にいたるまで、必要に応じて自身の脳機能を向上させるシステムの開発を進めています。さらに、IoT技術を駆使することでシステムを小型化し、患者さんやスポーツ選手がいつでもどこでも脳機能訓練が行える実用的なシステムの開発も行っています。具体的には、以下のような研究が進められています。 ・脳卒中リハに向けた脳波ニューロフィードバックによる注意機能訓練システムの開発 ・高齢者の転倒リスク軽減を目的とした脳活動の自己調整訓練効果の実証 ・個人利用を想定したIoT型ニューロフィードバック訓練システムの開発 ・身体感覚情報と視覚情報の結合に基づくスポーツパフォーマンス向上手法の確立 ・筋活動で操作するロボットカーを活用した初等教育教材の開発と脳機能訓練効果

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研究の進め方

3年生後期のできるだけ早い段階で卒業研究テーマを決定し、先輩や同期とチームを組みながら研究内容の理解や引継ぎを行っていきます。生体に関する分野はほぼ全員初めて触れる内容のため、1からみんなで勉強していきます。卒業研究テーマは、本人の興味や得意なスキルを踏まえて決めていきます。
4年生に進級し、本格的な卒業研究が始まってからは、週1回のゼミにて進捗報告を行いながら、学術的な議論を行うスキルを磨いていきます。加えて、学生を中心としたグループミーティングも実施することで自主的にプロジェクトを進める素養を身に付けていきます。その他、卒業研究を通じて主体性を高め、社会に出た際に求められることが当たり前にできる人材となれるよう研鑽していきます。最終的に学会発表を行ったうえで、卒論提出→卒研発表→卒業となります。

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未来の研究室生へ

研究は自身の研究室のみで行っているもの以外に、他の研究機関と共同で行っているものも多くあります。本研究室でも、他大学・公的研究機関・病院・企業研究所などと共同研究を進めています。このような共同研究を通じて多くの社会人と交流することで、学内活動だけでは得られない貴重な社会経験ができます。対外的な経験は、早い段階で社会で求められるレベルの高さの実感につながり、より実践的なレベルでのコミュニケーション能力やプレゼンテーションスキル獲得にも役立つと言えます。

ゼミ・研究室の魅力

  • ⽂献を読み解く力が身につく
  • プレゼンテーション⼒が⾝につく
  • 学外の人と交流ができる
  • 論理的な思考力が鍛えられる
  • 研修旅行やゼミ合宿がある
  • 生体・工学の両面に精通した人材になれる

卒業論文のテーマ

  • 心拍変動と脳波に基づくストレスのリアルタイム評価手法の確立
  • SSVEPニューロフィードバックによる視覚野応答変調と注意機能向上の効果
  • 認知的ストレスへの耐性に関するスポーツ経験とパーソナリティの影響
  • ヒト注意機能向上を目的としたSSVEPニューロフィードバック訓練系の開発
  • スマートデバイスから利用可能な実用的ニューロフィードバック訓練ユーザーインターフェースの開発
  • 個人利用型ニューロフィードバック訓練システムにおける脳波計測解析部の開発

学生の視点: 学生からの研究室紹介

あなたの研究室を紹介してください。

誰でも脳機能訓練が可能になる「ニューロフィードバック」研究

脳科学と最先端工学技術を融合させた“ブレインテック”の一つで、研究室テーマでもある「ニューロフィードバック」は、計測した脳活動をリアルタイムに可視化しながら脳機能を向上させる技術です。従来のニューロフィードバックシステムは大型・複雑であり、利用できる環境が限られていました。それに対して私たちは、脳波計や脳波を誘発するための感覚刺激装置・データ処理系に加え、スマートフォンがあれば訓練ができる、小型で安価な個人でも利用しやすいシステムの開発に取り組んでいます。

櫻田先生が担当する授業である「応用Pythonプログラミング」をきっかけにこの研究室に入った学生が多いですね。ヒトの脳・筋⾁に基づく運動の仕組みを学びながらプログラミング言語を使ってロボットカーを制御する面白さを体験できたことが大きいと思います。ヒトの脳を対象とした研究は、健康・医療のみならず、通信・スポーツ・美容・化粧品などヒトに関わる幅広い分野での応用が期待できると感じています。特に、医療の領域についての知識も身につき、就職活動時は多くの人に興味を持って聞いてもらうことができました。

先生はどんな人?

オープンで親しみやすく、本当に研究が大好きな先生です。

「研究で出た疑問は気軽に聞きに来ていいよ」と、普段、先生がいる教員室は会議中を除きいつも扉が開かれています。学会などでの対外発表の機会も設けてくださり、常に学生の成長を考えてくれる先生です。一方で、ご自身でも多くの論文を執筆されていて、学生一人ひとりをみながらどこにそんな時間があるのかと驚くばかりです。また、ゼミ合宿で研究室に導入する新規システムについて、みんなで本気で勉強して夜遅くまで話し合ったことは忘れられません。学びの場以外でも、学生と一緒になって時間を忘れて過ごしてくれる親しみやすい一面もある、そしてとても尊敬できる先生です。

教員のプロフィール

櫻田 武

Takeshi Sakurada

2010年3月 東京工業大学大学院 総合理工学研究科 知能システム科学専攻にて博士(工学)を取得。NTT コミュニケーション科学基礎研究所や自治医科大学での研究員、立命館大学 助教などを経て現職に至る。ヒトの脳機能解明に基づくリハビリ機器開発研究に従事。

研究分野
ニューロリハビリテーション、生体医工学、スポーツ心理学、リアルタイム生体信号解析、ライフサイエンス
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