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大阪大学 高等共創研究院 栁澤研究室

研究室の紹介Laboratories

我々は脳波や脳磁図などの脳信号に人工知能の技術を適用することで新しい診断・治療法を開発しています。これまでに、脳波・脳磁図を用いたBrain-Machine Interface (BMI)を研究し、念じるだけで動くロボットを開発しました。さらに、開発したBMIを、筋萎縮性側索硬化症などの神経難病により重度の麻痺がある患者さんに適用し、意思伝達補助や運動機能再建を行うことを目指しています。さらに、このロボットを使うことで、人の脳に可塑的な変化を誘導し、幻肢痛と呼ばれる難治性の痛みをコントロールすることにも成功しました。また、脳信号を人工知能で読み解く技術を使うことで、様々な精神神経疾患の診断方法を開発しています。我々は、情報や工学、神経科学など様々な分野の研究者と共同で新しい技術を開発し、これを臨床応用することで、新しい医療を作ることを目指しています。

研究内容

現在、下記の3つのテーマに取り組んでいます。

・皮質脳波・脳磁図を用いたBMIの開発と臨床応用
・BMI neurofeedbackを用いた精神神経疾患の病態解明と新しい治療法の開発
・精神神経疾患の脳波・脳磁図による診断技術の開発

関連リンクLink

栁澤 琢史 研究室主任 教授について

  • 略歴

    平成16年 大阪大学医学部医学科卒業。平成21年 大阪大学大学院医学系研究科修了。博士(医学)。大阪大学大学院医学系研究科脳神経外科特任研究員を経て平成24年より大阪大学大学院医学系研究科保健学専攻神経機能診断学助教。平成28年より大阪大学国際医工情報センター臨床神経医工学寄附研究部門講師。平成30年4月より現職。

  • 受賞

    1. 総務省 異能 vation ジェネレーションアワード企業特別賞、2017年11月22日

    2. バイオインダストリー奨励賞, 2017/10/11

    3. BCI award, 2017/9/21

    4. 中谷賞奨励賞 中谷医工計測技術振興財団 平成29年2月24日

    5. 大阪大学総長表彰 H27年7月14日

    6. 平成25年度科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞 平成 25年4月16日

    7. 大阪大学総長表彰 平成25年1月18日

    8. 日本医師会医学研究奨励賞 H24年11月1日

    9. 29th International congress of clinical neurophysiology, Young investigator award 2010/11/1

    10. BIOMAG2008 YOUNG INVESTIGATOR AWARD 2008/8/29

  • 招待講演

    1. 皮質脳波による視覚再構成BMI、栁澤琢史、感覚器研究 イニシアチブ・シンポジウム、2018年4月15日

    2. BMI induced plasticity modulates phantom limb pain, Takufumi Yanagisawa, The 4th CiNet Conference, 2018/2/28

    3. Brain-machine interface to modulate cortical functions, T. Yanagisawa, Biomedical engineering seminar, epilepsy and brain machine interfaces, Ian Potter Auditorium, Melbourne Brain Center, 2018/1/29

    4. MEGによるバイオマーカー探索とニューロフィードバック、栁澤琢史、MD-CNS障害研究会、 国立病院機構本部、2018年1月13日

    5. MEG-BMIによる幻肢痛の病態解明と治療法の開発、柳澤琢史、第17回CRPS研究会、2017/12/3

    6. MEGによる皮質可塑性障害の評価と制御、柳澤琢史、福間良平、Ben Seymour、細見晃一、清水豪士、貴島晴彦、平田雅之、横井浩史、吉峰俊樹、神谷之康、齋藤洋一、第28回小児脳機能研究会(臨床神経生理学会)2017/11/29

    7. MEG-based BMI controlled the sensorimotor cortical plasticity and phantom limb pain, rtFIN satellite symposium on brain-computer interface and neurofeedback, T. Yanagisawa, R. Fukuma, B. Seymour, K. Hosomi, H. Kishima, T. Shimizu, H. Yokoi, M. Hirata, T. Yoshimine, Y. Kamitani, Y. Saitoh, 2017/11/28

    8. 脳波のリズム異常と制御、柳澤琢史、ASCONE2017講師、2017年11月4日

    9. Takufumi Yanagisawa, BMI robotic hand controls phantom limb pain, Yamada Symposium 2017 on neuroimaging of natural behaviors, 2017/10/3

    10. T. Yanagisawa, R. Fukuma, B. Seymour, K. Hosomi, H. Kishima, T. Shimizu, H. Yokoi, M. Hirata, T. Yoshimine, Y. Kamitani, Y. Saitoh, Magnetoencephalographic-based brain–machine interface robotic hand for controlling sensorimotor cortical plasticity and phantom limb pain, ECCN, Budapest, 2017/8/1

    11. 第25回東京臨床脳画像解析研究会 特別講演1 「MEG-BMIによる幻肢痛の病態解明と治療」栁澤琢史、2017/5/31

    12. T. Yanagisawa, R. Fukuma, B. Seymour, K. Hosomi, H. Kishima, T. Shimizu, H. Yokoi, M. Hirata, T. Yoshimine, Y. Kamitani, Y. Saitoh, MEG-DecNef for phantom limb pain, ATR DecNef workshop, KICK, 2016/12/6

    13. 栁澤琢史、福間良平、Ben Seymour, 細見晃一、清水豪士、貴島晴彦、平田雅之、吉峰俊樹、神谷之康、齋藤洋一、痛みに対するデコーデッドニューロフィードバック,エキスパートレクチャー、臨床神経生理学会、2016/10/27

    14. Takufumi Yanagisawa, ECoG BCI for Patients with Severe ALS, BCI meeting, workshop Restoration of upper limb function through implanted Brain-computer interfaces, Asilomar Conference Ground, CA, USA, 2016/6/2

    15. Takufumi Yanagisawa, Paneller of workshop, BCI implants: medical, ethical, regulatory and commercial issues, Asilomar Conference Ground, CA, USA, 2016/6/2

    16. 栁澤琢史、皮質脳波BMIによるロボット制御と重症麻痺患者への適用、システム視覚科学研究センターシンポジウム「脳科学の応用展開」、2016/3/8

    17. 栁澤琢史、福間良平、Ben Seymour, 細見晃一、清水豪士、貴島晴彦、平田雅之、吉峰俊樹、神谷之康、齋藤洋一、「Decoded neurofeedbackによる幻肢痛の病態解明と新たな治療法開発」、BMI懇話会、2015/11/14

    18. Takufumi Yanagisawa, Melbourne Symposium On Brain Computer Interfaces and Rehabilitation, 2015/10/21, "ECoG BMI for paralyzed patients", Melbourne Brain Center, Australia

    19. 2015/8/4, Takufumi Yanagisawa, Development and application of ECoG-BMI for clinical use, MEI summer school 2015,

    20. Takufumi Yanagisawa, SNR2015, Tokyo, 2015/3/11-12, 'Neuromodulation for phantom limb pain using MEG-based BMI'

    21. Takufumi Yanagisawa, The First CiNet Conference New directions in pain Neuroscience, 2014/12/4, CiNet Osaka, 'Neuromodulation of deafferentation pain using real-time MEG'

    22. Takufumi Yanagisawa, 7th Int ernational Workshop on Advances in Electrocorticography, 2014/11/13-14, Washingotn DC, Marriot Wardman Park Hotel, ECoG of Paralyzed Patients"

    23. 栁澤琢史、Brain machine interfaceによる神経機能の補填と修飾、近畿 理学療法学術大会 教育講演、2013/11/3

    24. 栁澤琢史、脳磁図によるBCI/BMI、臨床神経生理学学会、2013/11/7

  • 学会

    1 .脳神経外科学会 専門医

    2. てんかん学会 専門医・指導医

    3. 日本神経科学会

    4. Society for Neuroscience

    5. 日本神経回路学会

    6. 日本疼痛学会 評議員

    7. 日本アロマセラピー学会 評議員

  • 専門誌

    Frontiers in Human Neuroscience, Review Editor

研究成果等

  • 主な英語論文

    1. Hashimoto H, Hirata M, Takahashi K, Kameda S, Katsuta Y, Yoshida F, Hattori N, Yanagisawa T, Palmer J, Oshino S, Yoshimine T, Kishima H., Non-invasive quantification of human swallowing using a simple motion tracking system. Sci Rep. 2018 Mar 23;8(1):5095. doi: 10.1038/s41598-018-23486-0.PMID:29572522

    2. Toshihiko Araki#, Mai Onishi#, Takufumi Yanagisawa*, Masayuki Hirata, Yoshiyuki Watanabe, Soshiro Ogata, Kazu Honda, Mikio Watanabe, Yoshinori Iwatani, Shiro Yorifuji, Frequency-specific genetic influence on inferior parietal lobule activation commonly observed during action observation and execution, Scientific Reports 7(1), 17660, 2017, Dec 15; #Contributed equally to this work, *Corresponding to this work

    3. Hashimoto H, Hasegawa Y, Araki T, Sugata H, Yanagisawa T, Yorifuji S, Hirata M., Non-invasive detection of language-related prefrontal high gamma band activity with beamforming MEG., Scientific Reports., 2017; 7(1):14262. Doi:10.1038/s41598-017-14452-3. PMID:29079768
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  • 日本語論文

    1. 栁澤琢史、ブレインマシンインターフェイスによる脳機能の再建と修飾、バイオサイエンスとインダストリー、vol. 76、No.3 (2018) pp 264-265

    2. 栁澤琢史、福間良平1,3)、Ben Seymour9)、細見晃一1,5) 、清水豪士1,5)、貴島晴彦1)、平田雅之1,2)、横井浩史7) 、吉峰俊樹2,8)、神谷之康3,6)、齋藤洋一、皮質可塑性の制御による幻肢痛の病態解明と治療、Pain Research 33 (2018) 26-31

    3. 栁澤琢史、福間良平、Ben Seymour、細見晃一、清水豪士、貴島晴彦、平田雅之、横井浩史、吉峰俊樹、神谷之康、齋藤洋一、BMIによる幻肢痛の病態解明と新たな治療法開発、機能的脳神経外科56(2017)41-45
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  • その他の出版物

    1. 脳信号で機械を操作するためのブレインマシンインターフェイス, 柳澤琢史、細胞工学, 2015年7月号、pp669-674, Vol.34 No.7 2015、学研メディカル秀潤社

    2. Brain-Computer Interface Research: A State-of-the-Art Summary -2, Christoph Guger, Brendan Allison, C. Leuthardt, SpringerBriefs in Electrical and Computer Engineering, 2013, pp.95-104, Takufumi Yanagisawa, Masayuki Hirata,Youichi Saitoh, Haruhiko Kishima, Kojiro Matsushita, Tetsu Goto, Ryohei Fukuma, Hiroshi Yokoi, Yukiyasu Kamitani, Toshiki Yoshimine, Electrocorticographic control of a prosthetic hand in paralyzed patients: ECoG Control of a Prosthetic Hand

    3. ブレインサイエンス・レビュー 2014、発行2014年2月28日、p267-286、脳磁計による神経義手のALS患者への適応、栁澤琢史、編集 (公財)ブレインサイエンス振興財団 廣川信隆、クバプロ

    4. 阪大NOW 2013年7月 No.135, p11,「自分の分身としてのロボット 〜患者さんに希望の光〜

    5. 大阪大学News Letter 2012年9月 No.57 p.7-8 まひ患者の脳波を読み込み、ロボットアームを動かす
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  • 特許

    1. 平田雅之、吉峰俊樹、松下光次郎、後藤哲、栁澤琢史、鈴木隆文、吉村眞一 体内埋込装置 国内特許 出願人 国立大学法人大阪大学株式会社飛鳥電機株式会社 国内特許 特願 2012-542784 出願日 2011年3月10日 取得 5746206 取得日 2015年5月15日

    2. 平田雅之、吉峰俊樹、松下光次郎、後藤哲、栁澤琢史、鈴木隆文、吉村眞一 体内埋込装置のケーシングと体内埋込装置および体内埋込装置のケーシングの製造方法、および体内埋込装置を用いた治療支援方法 国際特許 出願人 国立大学法人大阪大学、国立大学法人東京大学、株式会社飛鳥電機株式会社 国際特許 米国出願番号 13/510,841 出願日 2012年5月18日 PCT出願日 2011/3/10 PCT国際出願番号 PCT/JP/2011/001402 特願 2012-542784

    3. 平田雅之、吉峰俊樹、松下光次郎、後藤哲、栁澤琢史、鈴木隆文、吉村眞一 体内埋込装置のケーシングと体内埋込装置および体内埋込装置のケーシングの製造方法 出願人 国立大学法人大阪大学、国立大学法人東京大学、株式会社飛鳥電機株式会社 特願 2010-250464 出願日 2010年11月9日

    4. Hirata M, Yanagisawa T, Kamitani Y, Yokoi H, Yoshimine T, Goto T, Fukuma R, Kato R Machine control device, machine system, machine control method, and recording medium storing machine control program 米国特許 出願人 Osaka University, ATR, The University of Tokyo 米国特許 米国出願番号 12/799,840 出願日 2010年5月3日 公開 US 2011/0218453 A1  取得 US8396546 取得日 2013年3月12日
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