音脈分凝を用いた聴覚BCIへのdynamic stoppingの適用による精度と情報伝達速度に対する効果

抄録

聴覚BCI（brain-computere interface）は聴覚刺激により誘導されるユーザの脳活動から意図を抽出し，外部機器の制御を可能にする技術である．我々はこれまでに，音脈分凝と呼ばれる錯聴現象を用いて複数の音脈を提示し，ユーザの音脈に対する選択的注意を検出する聴覚BCIシステムを提案してきた．しかし，試行の開始からユーザが注意を向けている音脈を推定するまでの時間（試行時間）が最適化されておらず，検出精度と情報伝達速度の両立ができていなかった．そこで本研究ではDS（dynamic stopping）を用いて，各試行に対して動的に試行時間の最適化を行い，検出精度と情報伝達速度に対する効果について検討した．計15名の被験者に対して行った，分凝知覚される4種類の音脈への選択的注意課題で得られた脳波データを用いて，オフライン解析によるシミュレーションを行った．その結果，DSを適用しなかった場合，検出精度0.83，情報伝達速度0.82 bit/min，適用した場合，検出精度0.76，情報伝達速度2.01 bit/minであり，DSの適用により検出精度を大きく低下させることなく，情報伝達速度を大きく向上させることができた．本結果から，音脈分凝を用いたBCIパラダイムの試行時間の最適化と，情報伝達速度の向上が可能であることが示唆された．