サイレントスピーチBCI: 発話ジヤンケン時とサイレントジヤンケン時の運動準備電位

摘要

We have developed a new single-trial-EEG-based BCI using silent speech tasks. This BCI consists of two phases. The first phase utilized EEGs recorded during actual janken tasks, while the second those during silent janken ones. Assuming that the EEGs thus obtained involve Bereitschaftspotential (-like) components, the first phase specified a Kalman filter model using speech signals and the EEGs whose dipoles were located at the primary motor cortex, the premotor cortex or Broca's area. Then, the second predicted spectrograms by the Kalman filter model with EEGs, recorded during the silent janken tasks, whose dipoles were localized to the primary motor cortex, the premotor cortex or Broca's area. In order to validate the above assumption, this study examined grand averages of the single-trial tJtGs for the actual and silent janken, and compared them with the previous researches.%我々は、サイレントスピーチを利用した単一試行脳波に基づいた新しいBCIを開発中である。このBCIは2つのフェーズから構成され、前者では発話時の脳波と音声信号を利用し、後者ではサイレントスピーチ時の脳波を利用している。これら両脳波の中に運動準備電位が含まれると仮定し、前者のフェーズでは、ICA後ECDLによって、運動野、運動前野あるいはBroca野にダイポール推定された脳波成分と音声信号からKalman filterモデルを特定する。後者のフエーズでは、サイレントスピーチ時に計測された脳波で、そのECDL結果が運動野、運動前野、あるいはBroca野である脳波をKalman filterモデルに入力し、出力として音声信号（スペクトログラム）を予測している。本研究では、上記仮定を検証するために、発話時およびサイレントスピーチ時に計測されたsingle-trial EEGsの grand averages を求め、従来研究と比較した。