Papers - Ushiba, Junichi

A study on skill acquisition mechanism and development of skill transfer systems

Koike H., Rekimoto J., Ushiba J., Furuya S., Ito A.

CEUR Workshop Proceedings (CEUR Workshop Proceedings)  2068 2018

ISSN  16130073

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© 2018 Copyright for the individual papers remains with the authors. This paper describes our project which studies skill acqui- sition mechanism and develops skill transfer systems. To clarify skill acquisition mechanism, we analyze top athletes, elite music performers and handicapped persons who have advanced skills which are not found in ordinary people. Then we will develop skill transfer systems by using advanced computer vision, robotics and artificial intelligence.

Cortical control of object-specific grasp relies on adjustments of both activity and effective connectivity: a common marmoset study

Banty Tia, Mitsuaki Takemi, Akito Kosugi, Elisa Castagnola, Alberto Ansaldo, Takafumi Nakamura, Davide Ricci, Junichi Ushiba, Luciano Fadiga, and Atsushi Iriki

Journal of Physiology 595 ( 23 ) 7203 - 7221 2017.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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霊長類モデル動物であるコモン・マーモセットの脳表を被覆する硬膜電極を作成し、運動野内の複数領域が手指運動種選択的に機能結合特性を変化させることを明らかにした。

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Rapid identification of cortical motor areas in rodents by high-frequency automatic cortical stimulation and novel motor threshold algorithm

Mitsuaki Takemi, Elisa Castagnola, Alberto Ansaldo, Davide Ricci, Luciano Fadiga, Miki Taoka, Atsushi Iriki, Junichi Ushiba.

Frontiers in Neuroscience 11 ( 580 (14 pages) )  2017.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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多点皮質電極、マルチプレクサを用いた計算機制御、最尤推定による運動閾値推定から構成される高速運動地図作成法を開発し、麻酔下ラットを対象にその有用性を実証した。

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Corticomuscular coherence reflects somatosensory feedback gains during motor adaptation.

Shoko Kasuga, Natsumi Momose, Junichi Ushiyama, Junichi Ushiba.

Neuroscience Research (Neuroscience Research)  131   10 - 18 2017.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted,  ISSN  01680102

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指先の位置制御課題中にみられる脳波筋電図コヒーレンス現象は、主動筋からの感覚情報に対して割り当てられた中枢神経系のゲインを反映していることを明らかにした。

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Ipsilateral EEG mu rhythm reflects the excitability of uncrossed pathways projecting to shoulder muscles

Keita Hasegawa, Shoko Kasuga, Kenichi Takasaki, Katsuhiro Mizuno, Meigen Liu, Junichi Ushiba

Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 14 ( 1 ) 85 (11 pages) 2017.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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肩屈曲イメージ中に同側半球の頭皮脳波から得られるミュー律動成分は、同側を走行する非交差性の皮質脊髄路の興奮性を反映していることを、経頭蓋磁気刺激法を用いた電気生理学的検討により明らかにした。

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Resting-state fluctuations of EEG sensorimotor rhythm reflect BOLD activities in the pericentral areas: A simultaneous EEG-fMRI study

Shohei Tsuchimoto, Shuka Shibusawa, Nobuaki Mizuguchi, Kenji Kato, Hiroki Ebata, Meigen Liu, Takashi Hanakawa, Junichi Ushiba

Fronties in Human Neuroscience 11   Article Id: 356 (10pages) 2017.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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頭皮脳波と機能的磁気共鳴脳イメージングの同時計測系を新規構築し、脳波上に認められる安静時ミュー律動の振幅が体性感覚運動野の活動に送還することを明らかにした。

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Muscle architectural properties in the common marmoset(Callithrix jacchus)

Naomichi Ogihara, Motoharu Oishi, Ryogo Kanai, Hikaru Shimada, Takahiro Kondo, Kimika Yoshino-Saito, Junichi Ushiba, Hideyuki Okano

Primates 58 ( 3 ) 461 - 472 2017.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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霊長類モデル動物であるコモン・マーモセットの筋骨格モデルを構築し、体幹筋群が小さく、肘伸展筋や肩周筋が大きいなどの生物学的特徴があることを明らかにした。

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Three-dimensional kinematic and kinetic analysis of quadrupedal walking in the common marmoset (Callithrix jacchus)

Hikaru Shimada, Ryogo Kanai, Takahiro Kondo, Kimika Yoshino, Akito Uchida, Junichi Ushiba, Hideyuki Okano, Naomichi Ogihara

Neuroscience Research 125   11 - 20 2017.06

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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霊長類モデル動物であるコモン・マーモセットの歩行動作を三次元解析して、前肢と後肢のリズムパターンが他の霊長類とは異なる対角パターンを示し、床反力を活用した跳躍的歩容を呈することを明らかにした。

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Help, hope, and hype: Ethical dimensions of neuroprosthetics.

Jens Clausen, Eberhard Fetz, John Donoghue, Junichi Ushiba, Ulrike Sporhase, Jennifer Chandler, Niels Birbaumar, Surjo R. Soekadar

Science 356 ( 6345 ) 1338 - 1339 2017.06

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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ブレイン・マシン・インターフェース技術の社会実装に向けた倫理的、法的な整備の必要性に関して、バイオハッキングやプライバシー管理等の項目ごとに現状を分析した。

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Inhibitory interneuron circuits at cortical and spinal levels are associated with individual differenecs in corticomuscular coherence during isometric voluntary contraction

Ryosuke Matsuya, Junichi Ushiyama, Junichi Ushiba

Scientific Reports 7   Article ID: 44417 (11pages) 2017.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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脊髄内レンショウ抑制回路が脳波筋電図コヒーレンスに関与することを明らかにした。

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Individual difference in β-band corticomuscular coherence and its relation to force steadiness during isometric voluntary ankle dorsiflexion in healthy humans

Junichi Ushiyama, Junya Yamada, Meigen Liu, Junichi Ushiba

Clinical Neurophysiology 128 ( 2 ) 303 - 311 2017.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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皮質脊髄路の律動的活動性を表す脳波筋電図コヒーレンスが高値になるほど、筋収縮時の発揮張力安定性が低下することを明らかにした。

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A new therapeutic application of brain-machine interface (BMI) training followed by hybrid assistive neuromuscular dynamic stimulation (HANDS) therapy for patients with severe hemiparetic stroke: A proof of concept study

Michiyuki Kawakami, Toshiyuki Fujiwara, Junichi Ushiba, Atsuko Nishimoto, Kaoru Abe, Kaoru Honaga, Atsuko Nishimura, Katsuhiro Mizuno, Mitsuhiko Kodama, Yoshihisa Masakado, Meigen Liu

Restrative Neurology and Neuroscience 34 ( 5 ) 789 - 797 2016.09

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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慢性期脳卒中重度片麻痺症例に対してBMIを施行し、機能回復を認めた症例に対して筋電制御型電気刺激治療であるHANDSへ移行することで、最小臨床効果量を大幅に超えた治療効果が発言することを報告した。これにより、臨床運用上のクリニカルパスの構築に成功した。

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Robotic assessment of upper limb function after proximal humeral fracture: personal experience as a patient and occupational therapist.

Atsuko Nishimoto, Yohei Otaka, Shoko Kasuga, Eri Otaka, Kotaro Yamazaki, Junichi Ushiba, Meigen Liu

The Keio Journal of Medicine 65 ( 3 ) 57 - 63 2016.09

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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上腕骨頭骨折症例について、損傷後急性期からの機能回復プロセスを外骨格ロボットにより縦断的に評価し、代償的動作の一過的な獲得とその後の運動再学習プロセスが時期特異的に生じることを示した。

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Frequency-specific synchronization in the bilateral subthalamic nuclei depending on voluntary muscle contraction and relaxation in patients with Parkinson's disease.

Kenji Kato, Fusako Yokochi, Hirokazu Iwamuro, Takashi Kawasaki , Koichi Hamada, Ayako Isoo, Katsuo Kimura, Ryoichi Okiyama, Makoto Taniguchi, Junichi Ushiba.

Frontiers in Human Neuroscience 10   Article ID: 131 (13pages) 2016.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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パーキンソン病症例につき、脳深部電極を用いて両側視床下核の神経活動を計測し、頭皮脳波から推定した両側体性感覚運動野の神経活動との機能結合を解析したところ、複数の周波数領域で過剰な同期性が生じることを認めた。

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Bilateral coherence between motor cortices and subthalamic nuclei in patients with Parkinson's disease.

Kenji Kato, Fusako Yokochi, Makoto Taniguchi, Ryoichi Okiyama, Takashi Kawasaki, Katsuo Kimura, Junichi Ushiba

Clinical neurophysiology 126 ( 10 ) 1941 - 1950 2015.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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パーキンソン病による振戦の発生に関わる皮質-基底核の神経活動を両側性に記録し、それらの機能結合解析をおこなった。また、その機能結合強度が運動障害の程度と相関することを見出した。

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Histological and electrophysiological analysis of the corticospinal pathway to forelimb motoneurons in common marmosets.

Takahiro Kondo, Yamato Yoshihara, Kimika Yoshino-Saitoa, Tomofumi Sekiguchi, Akito Kosugi, Yuta Miyazaki, Yukio Nishimura, Hirotaka J. Okano, Masaya Nakamura, Hideyuki Okano, Tadashi Isa, Junichi Ushiba

Neuroscience Research 98   35 - 44 2015.09

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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小型霊長類モデル動物であるコモン・マーモセットの皮質脊髄路について、電気生理学的特徴と解剖学的特徴を同定した。

• Access to Document (DOI)

Clinical usefulness and validity of robotic measures of reaching movement in hemiparetic stroke patients.

Eri Otaka, Yohei Otaka, Shoko Kasuga, Atsuko Nishimoto, Kotaro Yamazaki, Michiyuki Kawakami, Junichi Ushiba, Meigen Liu

Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 12   Article ID: 66 (10pages) 2015.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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脳卒中片麻痺患者を対象として、上肢運動用外骨格ロボットKINARMによる運動機能評価スコアと従来の臨床評価指標との関連性を検討し、ロボットによる機能評価の妥当性と特徴を明らかにした。

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Learning feedback and feedforward control in a mirror-reversed visual environment.

Shoko Kasuga, Sebastian Telgen, Junichi Ushiba, Daichi Nozaki, Jorn Diedrichsen

Journal of Neurophysiology 114 ( 4 ) 2187 - 2193 2015.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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新奇な視覚環境における上肢到達運動の脳内内部モデルを学習により獲得する際、フィードバック制御システムとフィードフォワード制御システムは独立的に獲得され、それらの間にはトレードオフの関係があることを示した。

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Transcranial direct current stimulation enhances mu rhythm desynchronization during motor imagery that depends on handedness

Shoko Kasuga, Yayoi Matsushika, Yuko Kasashima-Shindo, Daiki Kamatani, Toshiki Fujiwara, Meigen Liu, Junichi Ushiba

Laterality 20 ( 4 ) 453 - 468 2015.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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一次運動野に対する経頭蓋直流電気刺激により、運動企図にともなう脳波の事象関連脱同期が促進され、その効果には利き手により差があることを示した。

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Alteration of a motor learning rule under mirror-reversal transformation does not depend on the amplitude of visual error

Shoko Kasuga, Makiko Kurata, Meigen Liu,Junichi Ushiba

Neuroscience Research 94   62 - 69 2015.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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新奇な視覚環境における運動スキルの獲得においては、運動計画と視覚フィードバックとの間の誤差の絶対量ではなく誤差が持続した試行回数が重要な役割を担うことを示した。

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