초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
●제1공동연구 : 무선 Brain-chip이 장착된 단일신경신호 활용 BMI 반려동물의 실용화
1. 무선 Brain-chip이 장착된 침습적, 비침습적 신호기반 BMI 반려동물의 실용화
2. 무선 Brain-chip의 다양화 : 비침습적 신호(뇌파, 근적외선) 기반 BMI 반려동물의 개발
3. 무선 Brain-chip의 개선 및 기능 확장: 소형화, 안전성, 배터리 충전, 자극회로 탑재
4. 다·단일신경신호 실시간 해석 기반 감각입력정보 활용 BMI기술 개발
●제2공동연

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
●제1공동연구 : 무선 Brain-chip이 장착된 단일신경신호 활용 BMI 반려동물의 실용화
1. 무선 Brain-chip이 장착된 침습적, 비침습적 신호기반 BMI 반려동물의 실용화
2. 무선 Brain-chip의 다양화 : 비침습적 신호(뇌파, 근적외선) 기반 BMI 반려동물의 개발
3. 무선 Brain-chip의 개선 및 기능 확장: 소형화, 안전성, 배터리 충전, 자극회로 탑재
4. 다·단일신경신호 실시간 해석 기반 감각입력정보 활용 BMI기술 개발
●제2공동연구 : 무구속 상태에서 활용가능한 BM I용 NIRS 시스템의 실용화
1. NIRS를 이용하여 비침습적, 무구속 BMI 수행 장비 및 응용기술을 개발함.
2. NIRS 기반 무선 BMI neurotool을 개발하여 생체실험에 적용 및 최적화를 통하여 시스템의 상용화를 가능하게 함.
3. 동물 및 인체를 대상으로 한 기존 뉴로이미징 기술과 결합될 수 있는 NIRS 이미징 모듈을 개발함.
●제3공동연구 : 뇌피질뇌파 (ECoG) 기반 BMI 시스템 개발 및 무선 BMI-chip의 인체적용
빠른 반응, 복잡한 제어가 가능한 BMI 시스템 구현을 위해 1) ECoG를 이용하여 실제 움직임 이전에 발생하는 준비전위가 발생함을 확인하고 2) 이를 이용하여 2가지 task(hand grasping, elbow flexion) 움직임을 피험자의 실제 움직임 이전에 예측하는 시스템 구현. 3)비침습적인 modality인 MEG를 이용하여 3차원 움직임을 기록하고 기록된 뇌파로부터 다시 3차원 움직임을 추정하는 시스템을 구현. 4) 시각 정보를 이용하여 피드백 정보를 제공하여 좀 더 정밀한 3차원 움직임 추정 기술 개발. 5) 연속적인 움직임의 구분을 통해 복잡한 제어가 가능한 BMI 시스템 구현.
● 협동연구 : 전기적 비접촉 전위센서 기반 BMI시스템의 실용화
전기적 비접촉 센서(ECLEEPS)기반 뇌전위, 심전위 계측 시스템을 개발한다. 의자형태 고정프레임의 등받이에 비접촉 전위센서(ECLEEPS)를 배열하여 다채널 심전위 분포를 얻어내고, 머리받이 배열로 뇌전위 계측도 가능하도록, 측정편리성이 증대된 뉴로툴 시스템을 구현한다. 비접촉 전위센서기반(ECLEEPS) 신호들에 대한 활용 프로그램을 함께 개발하여, 실용성 높은 BMI 뉴로툴 시스템을 구축한다.
연구범위 : (실용화)

Abstract ▼

Ⅲ. Research Plans
[Part I] Practical application of BMI companion dog interfaced with wireless brain-chip
1. Practical application of BMI Companion animal using wireless brain-chip
2. Expansion of BMI modality base on non invasive technic (EEG, NIRS)
3. Enhancement of wireless brain-chip

Ⅲ. Research Plans
[Part I] Practical application of BMI companion dog interfaced with wireless brain-chip
1. Practical application of BMI Companion animal using wireless brain-chip
2. Expansion of BMI modality base on non invasive technic (EEG, NIRS)
3. Enhancement of wireless brain-chip function: miniaturization, battery charge, on-board stimulation circuit
4. Development of realtime sensory BMI using single/multi neural signal
[Part Ⅱ] : Pratical application of wireless NIRS for Brain-Machine Interface
1. Develop application technology and non-invasive wireless BMI system using NIRS.
2. Practical application of the system by performing clinical experiments and optimizing the developed wireless BMI neurotool.
3. Develop the NIRS imaging module system that can be combined with existing neuroimaging tools for companion animals and human.
[Part III] BMI Development using ECoG & application of BM I-chip for human
1. For the realization of advanced BMI system, 1) Confirm the bereitschaftspotential which is generated before a voluntary action. 2) System realization for prediction of two types of movements: hand grasping and elbow flexion. 3) Record the three-dimensional movement using non-invasive MEG modality and Estimate three dimensional movements from recorded brain signal. 4) More accurate three-dimensional movement’s estimation technique development using visual feedback. 5) Optimal BMI system materialization through the discrimination of sequential movements.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 12
• CONTENTS ... 18
• 목 차 ... 19
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 20
• 가. 연구개발목표 ... 20
• 나. 과제별 연구개발 목표 ... 20
• 다. 연구개발 필요성 ... 21
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 23
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 26
• 가. 연구범위 및 연구수행 방법 ... 26
• 나. 연구내용 및 연구결과 ... 44
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 163
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 172
• 제1공동연구: 무선 Brain-chip이 장착된 단일신경신호 활용 BM I 반려동물의 실용화 ... 172
• 제2공동연구: 무구속 상태에서 활용가능한 BM I용 NIRS 시스템의 실용화 ... 172
• 제3공동연구: ECoG와 M EG를 기반으로 하는 빠르고 복잡한 BM I 기술 개발 ... 172
• 협동연구: 전기적 비접촉 전위센서 기반 BMI시스템의 실용화 ... 173
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 174
• 제7장 연구시설ㆍ장비 현황 ... 176
• 제8장 참고문헌 ... 177