“知识中心爱知优先研究项目 IV”我们开发了一种大脑训练系统，使用手持设备来帮助预防和恢复精神脆弱

爱知县
科学技术交流基金会
爱知产业大学
V体育

爱知县与科学技术交流财团(丰田城)产学官合作项目“知识中心爱知县优先研究项目”^※1第四期''2022起实施
　这次，“项目可持续发展目标^※2”研究主题“多感官”信息通信技术衰弱预防和康复支持系统的研发^※3''，爱知产业大学（冈崎市）石桥丰V体育教授（名古屋市昭和区）森田喜文由教授领导的研究小组在日本首次成功开发出利用手持设备促进精神脆弱（轻度认知障碍等）的预防和恢复的大脑训练系统。
　该系统使用手指的力量较小 (夹持力)的特点是调整用户握持所开发的手持设备的力度，使得用户遵循程序，并基于遵循性来评估学习效果。实证研究表明，可以检测认知能力下降、改善认知功能并支持中风患者的康复。
　未来，预计使用该系统的实证研究将扩大，其应用将扩大到康复设施、医院等。此外，提供该系统的V体育的一家初创公司计划在今年内推出。

1 开发背景

　随着老龄化社会的发展，对医疗和护理的需求迅速增加，作为健康状态和需要护理状态之间的中间阶段的衰弱的预防和恢复已成为一个紧迫的问题。脆弱包括身体、精神和社交方面的脆弱。认知障碍是精神衰弱的典型例子，大致分为健康人和轻度认知障碍（MCI^※4)，痴呆3分为几个阶段。目前在日本MCI400每个痴呆症患者500估计人数约为10,000人，预计未来人数还会进一步增加。目前，尚无既定的医学方法可以阻止痴呆症的进展。MCI有康复病例阶段,MCI是所期望的。
其中，包括爱知产业大学的石桥教授和V体育的森田教授在内的研究小组开发了一种量身定制的系统，可以估计虚弱的类型（身体、心理、社交）和程度，并推荐最佳的康复设备^※5配备预防和监控系统，记录日常设备使用结果（图 1）。在这个项目中，我们特别关注通过开发一种新的手和手指设备以及使用它的大脑训练系统来预防和恢复精神脆弱。

图1“多感官信息通信技术使用衰弱预防和恢复支持系统的研究和开发概述

2 新开发的手持设备和大脑训练系统及实证研究

　精神衰弱被认为是大脑能力下降，但指尖也被认为与大脑密切相关，因为它们被称为第二大脑。然而，到目前为止，手部动作主要是根据握力来评估的。因此，森田教授团队着眼于手指的小握力（100g至500g），开发了一种可以用手指操作的装置。在开发过程中，我们整合了各个组件，以减少连接压力以及家中老人使用时因连接错误而产生的问题，同时改善了外壳的质感并改变了设计，力求摆脱研究设备的形象（图2）。我们还开发了校准设备，可以纠正手和手指设备之间的差异，并努力提高可靠性。
此外，我们还开发了一款大脑训练应用程序，允许用户调整手持设备的握力，并根据屏幕上显示的预定握力来操作设备，使得只需平板电脑和手持设备即可轻松使用大脑训练应用程序（图3）。

图2 开发的手持设备

图 3 大脑训练应用程序和手持设备

　

我们使用这款大脑训练应用进行了各种实证研究。1今天的任务分为一线任务和五星级任务，两者都是根据目标值和测量值之间的差异进行评估，差异越小，调整夹持力的能力越高。对于星星任务，通过追踪目标值，可以获得更多星星。5明星任务的难度每天都会适当增加，以保持训练的动力。
表 1 显示了针对每个受试者的手持设备的实证研究结果。

　

表 1 按受试者使用手持设备的结果

目标	使用手持设备的结果
年轻健康人 老人 认知能力下降的老年人 (MCI群组)	・MCI该组目标值与测量值差异较大 ・MCI群体之间的受试者变异性不收敛 → MCI群组筛选的可能性
居住在社区的老年人（健康人群）	·握把调节能力的提高 ·减少主体间变异 ·认知功能的改善 　→ 生活质量※6改进可能性
中风患者	·通过结合手和手指设备改善上肢运动功能的恢复 　→ 恢复支持的可能性
自闭症患者	·抓握力调节能力的提高 → 恢复支持的可能性

　除了针对 MCI 组进行筛查之外，即使在健康受试者中，认知功能也显示出良好的结果生活质量已被建议。它还被证明有助于支持中风患者和自闭症患者的康复。该手指装置已被证明在早期发现认知衰退、有效的认知训练以及精神脆弱的预防和恢复支持方面广泛有效。

3 预期结果和未来发展

　目前，为了使用该系统预防和恢复精神脆弱，Kaikokai我们目前正在考虑在康复医院（弥富市）和康复专家日间服务 Ever Fine（三重县桑名市）进行新的示范评估。此外，我们还通过在日本职业治疗协会、日本手部治疗学会和其他会议上展示该设备来推广该设备，并获得了在新地点（两家医院）和合作者进行示范评估的使用想法。此外，我们还向Second Concept Co, Ltd（名古屋市中村区）、广岛大学（广岛县广岛市）、名古屋女子大学（名古屋市瑞穗区）等提供了产品，进行了各种评估。此外，医科大学（令和健康科学大学（福冈县福冈市）和茨城县立医科大学（茨城县稻敷郡））也表示有兴趣使用该手持装置进行研究，因此我们也将其收费提供，并希望它能够得到广泛使用。
　V体育的一家初创公司计划在本财年推出手部和手指设备，包括开发的大脑训练应用程序。

4 对社会、县内工业和公民的贡献

对社会的贡献	有助于预防和扭转与老龄化社会过渡相关的痴呆症和轻度认知障碍的增加。
对县内工业的贡献	我们计划与国立老年医学中心和县内的康复设施共同进行研究和开发，并有希望扩展到县内的各种康复设施。
对县民的贡献	随着县内康复设施的使用增加，我们可以为县民的衰弱预防和恢复做出贡献

术语表

※１ 知识中心爱知优先研究项目
这是一个以支持高附加值制造业的研发基地爱知知识中心为中心的产学官联合研发项目。2011从财政年度开始2015“优先研究项目第一阶段”直至本财年，2016从财政年度开始2018“优先研究项目第二阶段”直至本财年，2019从财政年度开始2021财政年度之前的“优先研究项目”Ⅲ2022年份8我们将从本月开始实施“优先研究项目第四期”。

　

“优先研究项目 IV”摘要

实施期	2022 年至 2024 年
参与机构	88家企业，包括16所大学、7家研发机构（包括59家中小企业）（截至2024年7月）
项目名称	·项目核心产业 ·DX计划 ・项目可持续发展目标

※2项目可持续发展目标

摘要	我们将致力于开发有助于实现脱碳社会、安全可靠的社会以及解决社会问题的技术，以实现可持续发展目标。
研究主题	[领域]碳中和​ 　① 支持区域资源循环的新一代小型大范围沼气发酵系统 　② 利用信息学开发创新的碳循环系统 [领域]传染病控制/生命科学 　③开发多项目自动基因检测装置，保障健康和食品安全 　④ 利用多感官ICT研究开发虚弱预防和康复支持系统 　⑤ 基于管定律的血管柔性测量系统的开发 　⑥ 开发监测和支持认知情绪的住房系统，为安全和长寿的社会做出贡献 [领域]灾害对策/自然利用/多学科领域 　⑦开发利用植物生物信息的半封闭温室，为区域CN做出贡献 　⑧ 全固态氟化物电池的开发及其评价技术标准化 　⑨ 开发可从循环肿瘤细胞中建立癌症类器官的单细胞分选装置
参与机构	26家企业，包括9所大学、4家研发机构（其中19家中小企业）（截至2024年7月）

※３ 多感官信息通信技术研究与开发

摘要	在快速老龄化的社会中，医疗和护理条件的数量正在迅速增加，因此预防和恢复衰弱（健康状态和需要护理状态之间的中间阶段）是一个紧迫的问题。在这个项目中，我们将开发能够高效支持衰弱的早期检测、预防和恢复的设备和系统。 我们将开发一个量身定制的系统，用于评估虚弱（身体、精神和社交）的类型和程度，并推荐最佳的康复设备，以及记录日常设备使用结果的预防性监测系统。设备包括手部设备（精神）、行走支撑设备(物理)，开发元宇宙（物理、社交）、远程书法（精神、社交）。
研究负责人	爱知产业大学石桥丰教授
商业化领导者	第二概念有限公司萩原秀一先生
参与机构（按字母顺序排列）)	[公司] 第二概念有限公司(名古屋中村区) [大学] 爱知产业大学、V体育、名古屋大学 [公共研究机构] 国立老年医学中心、爱知县产业科学技术中心、科学技术交流财团

※４　MCI（轻度认知障碍）
轻度认知障碍是一种认知功能在正常衰老过程中下降超过预期的情况。虽然从轻度认知障碍恢复到健康状态是可能的，但从痴呆到轻度认知障碍却很难恢复。

※5 泰勒制造系统
这是一个整体系统，可以了解每个人的虚弱状态和程度，推荐适合个人的设备，并评估他们的学习水平。它还与学习记录挂钩，您可以根据情况更改设备和学习级别。

※６　生活质量（生活质量）
厚生劳动省将生活质量定义为“决定一个人的日常生活和社会生活，选择自己的目标和生活方式，以及过上身体、心理、社会和文化方面满足的丰富生活的能力。”

联系信息

关于整个优先研究项目

爱知县产业科学技术中心企划协作部企划室
负责人：村上、佐藤、日渡
电话：0561-76-8306

科学技术交流基金会知识中心优先研究项目部
负责人：松村、渡边、田草川
电话：0561-76-8360

关于本次开发内容

（关于整个项目）
爱知产业大学经营学部
院长石桥丰教授
电话：0564-48-4511

（关于手持设备和大脑训练系统）)
V体育机电工程系
森田喜文教授
电话：052-735-5412
电子邮件：moritayoshifumi[at]nitechacjp

公共关系很重要

V体育企划公关科
电话：052-735-5647
电子邮件：pr[at]admnitechacjp

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