東京工業高等専門学校電気工学科

研究室情報

研究室名	生体理工学研究室（担当教員：武田美咲）
キーワード	計算論的神経科学、生体運動制御、生体情報処理
所属学協会	Society for the Neural Control of Movement, Motor Control 研究会, 日本神経科学学会, Society for Neuroscience, 電子情報通信学会

研究内容

　ヒトの巧みな運動はどのようにして行われているのでしょうか？それを明らかにするための方法の一つとして、脳がどのような情報処理を行っているのかを数理モデルによって表す計算論的アプローチがあります。本研究室では、そのような脳の計算論モデルに加えて、脳活動や筋活動等の生体情報を用いた信号処理および機械学習を駆使することにより、ヒトの運動パフォーマンスをより深く理解し、明らかにするための研究に取り組みます。具体的には、eスポーツ競技におけるエイミング動作の速度と精度のトレード・オフに関する研究や、運動パフォーマンスを定量的に評価できるアプリケーションの開発等に取り組みます。これらの研究が実現すれば、工学、医療、スポーツ、リハビリテーション等の様々な分野で活かすことができると考えています。

本研究室が目指すこと

上肢到達運動における速度と精度のトレード・オフの計算論的研究を発展させることで、加齢に伴う運動機能低下の予測・予防、リハビリテーションへの応用など、ヒトの身体や認知機能の回復や増強に向けた手法の確立へと繋げる
ヒト脳が持つ優れた情報処理機構を参考にし、脳に学んだ人工知能の実現やひとらしさを有するロボットの開発へと応用する

本研究室の特徴・設備

　NVIDIA最新GPU（GeForce RTX 3090）搭載 Deep learning用ワークステーションを所有しています。
　Deep learningによりマーカーレスでモーショントラッキング可能なDeepLabCutを導入する予定です。
　生命科学に興味のある方、プログラミングが得意な方を歓迎します。主体的に学ぶ姿勢を期待します。学会発表を奨励します。研究を頑張れば、国際学会に行くこともできます。
　本研究室を少しでも検討している方は、ぜひ見学・相談に来てください。やりたい研究が本研究室でできるか、指導方針がマッチしているか等を事前に話し合えればと思います。

卒業研究テーマ

・躍度に基づく運動評価のためのGUIの開発～リハビリテーションの応用に向けて～

・ポインティング動作においてDPIが速度と精度の関係に与える影響

・筋力トレーニングの応用に向けた躍度に基づく運動評価とBMI研究の歴史の調査

主要研究業績

Takeda Misaki, Sato Takanori, Saito Hisashi, Iwasaki Hiroshi, Nambu Isao and Wada Yasuhiro, Explanation of Fitts’ law in Reaching Movement based on Human Arm Dynamics. Scientific Reports, 9(1), 2019.
Takeda Misaki, Nambu Isao and Wada Yasuhiro, Forward Inverse Relaxation Model Incorporating Movement Duration Optimization. Brain sciences, 11(2), 149, 2021.

電気工学科志望者へひとこと

私は電気工学科の教員ですが、生物学に近い研究を行っています。分野の枠にとらわれず、おもしろい！と思うことをどんどん追究していってください。みなさんと科学やものづくりの"ワクワク"を共有していきたいと思います。