授業科目名(和文)
[Course]
生体工学
授業科目名(英文)
[Course]
Bioengineering
学部(研究科)
[Faculty]
情報工学部
学科(専攻)
[Department]
人間情報工学科/スポーツシステム工学科
担当教員(○:代表教員)
[Principle Instructor(○)
and Instructors]
濱田 泰一  自室番号(2104)、電子メール(hamada**ss.oka-pu.ac.jp)
※利用の際は,** を @に置き換えてください
単位数
[Point(Credit)]
前期 2単位
対象学生
[Eligible students]
2年次生(25年度以降入学)、3年次生(24年度以前入学)
授業概略と目標
[Course description and Objects]
生体の仕組みとして、筋と関節のメカニズム、血液と血管の流体力学、体温維持のための生体熱力学及びを概説し、さらに生体の情報伝達の主たるメカニズムである神経システムにおける電気現象を解説する。脳における感覚情報処理は、環境の変化を検出するためのシステムであり、そのメカニズムを感覚モダリティごとに解説し、その機能代行の可能性を解説する。さらに、脳と機械をつなぐ技術であるブレイン・マシン インタフェースに関する基礎的事項を解説する。
到達目標
[Learning Goal]
1.生体機能のモデル化とモデルの評価方法を理解する。
2.血液の役割を理解し、血流の特徴を流体力学の立場で説明できる。
3.医療における熱の利用例を説明できる。
4.視覚と聴覚の感覚情報処理メカニズムを理解し、それらの感覚機能の代行装置の例をあげ説明できる。
5.脳の情報を取り出す方法を理解する。
履修上の注意
[Notes]
特になし
授業計画とスケジュール
[Course schedule]
1. 生体工学とはなにか? バイオミメティクスから得られるヒント。
2. 筋と関節のバイオメカにクス1:肘関節を例に生体システムのモデル化を説明する。
3. 筋と関節のバイオメカにクス2:肘関節モデルの評価(モデルの最適性と評価関数)について解説する。
4. 筋と関節のバイオメカにクス3:前回に引き続き、肘関節のモデルの評価について説明する。
5. 血管と血流1:血管の解剖・生理を述べ、血流の基礎方程式について説明する。
6. 血管と血流2:脈波速度と血管特性の関係を解説する。
7. 血管と血流3:血液のレオロジー、血液の粘性とせん断応力について。
8. 生体における熱工学1:身体の熱と温度、生体熱輸送方程式を紹介する。
9. 生体における熱工学2:医療における熱の利用(ハイパーサーミアや低体温法など)を紹介する。
10. 神経細胞の電気現象:神経細胞の膜電位生成メカニズムを解説する。
11. 人工感覚1:視覚の感覚情報処理とその機能代行の手段としての人工網膜を紹介する。
12. 人工感覚2:聴覚の感覚情報処理とその機能代行の手段としての人工内耳を紹介する。
13.脳と機械をつなぐ1:脳における運動情報の生成について説明する。
14.脳と機械をつなぐ2:脳における意思決定過程について説明する。
15.脳と機械をつなぐ3:脳と機械の接点である神経インタフェースを紹介する。
成績評価方法と基準
[Grading policy (Evaluation)]
定期試験として実施する筆記試験により評価する。
教科書
[Textbook]
教科書は特に指定しない。必要に応じて授業時に参考書を紹介することがある。
自主学習ガイド及び
キーワード
[Self learning]
理解できなかった点を明らかにし、次の授業時に質問すること。
キーワード:生体システム、生体モデル、評価関数、バイオミメティクス、血管の流体力学、血液のレオロジー、生体熱輸送、感覚機能代行、人工感覚、ブレイン・マシン インタフェース
開講年度
[Year of the course]
28
備考 特になし
資格等に関する事項 特になし