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音パターン認識機構の解明を目指した神経活動の同期性のモデルを用いた解析

Research Project

Project/Area Number 18700418
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionTokyo Denki University

Principal Investigator

田中 慶太  Tokyo Denki University, 先端工学研究所, 助手 (10366403)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywords聴性定常応答 / 脳磁図 / 注意 / 微分方程式モデル
Research Abstract

本研究の目的は,動物実験により「神経細胞群が同期して発火することで,一時的な神経集合体を形成し,まとまった知覚を生み出す」という仮説をヒトの脳について検証することである.ここでは聴覚刺激を用いて,どのような刺激に対して,皮質のどの部位の間にどのような同期現象が生ずるか,ということを中心に研究を進めた.
まず,正常な脳磁界で比較的同期現象が起きやすいことで知られるガンマ波(30-80Hz)帯域に着目した.このとき聴覚刺激としてチャープ音を頻度40回/sで与えると,よりガンマ波が刺激に位相同期することが知られている(聴性定常応答).この聴性定常応答の位相同期の定量的評価を目的として,聴性定常応答の位相変化に対して,微分方程式モデルを適用する.このモデルは,粘性流体中で熱擾乱を受ける微小荷電粒子の電界による回転運動などを記述する方程式と同一で力学系において引き込み現象の記述にも使われる.まずモデルの妥当性を検討するため,刺激の強度を変化させたときのモデルの刺激に関連するパラメータの変化を調べた.その結果,強度が増すに従って,そのパラメータも増加したことから,モデルの妥当性が伺える.次に言葉や音楽を聴くときには,音に対する注意を喚起することが必要であるが,このモデルのパラメータと注意の喚起の関連を検討し,注意によりモデルの刺激の強さに関連するパラメータが増加を示した.このことから,音に注意することにより音から受ける強さは変化することがわかった.現在は,このモデルを使用して脳の領域間の同期性に着目し検討している.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2008 2007

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Measurement and modeling of phase synchronization of ASSR in MEG evoked by repeated chirps2007

    • Author(s)
      Keita TANAKA, Masaki KAWAKATSU, Iku NEMOTO
    • Journal Title

      International Congress Series 1300

      Pages: 77-78

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 早期認知症診断法開発のための基礎的検討2007

    • Author(s)
      堀之内宏太, 辻村誠一, 黒野明日嗣, 田中慶太, 湯ノ口万友
    • Journal Title

      電気学会論文誌C 127-10

      Pages: 1787-1791

    • NAID

      10019958999

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 脳磁界聴性定常応答の位相同期の刺激強度依存性2007

    • Author(s)
      田中慶太
    • Journal Title

      日本応用磁気学会誌 31-2

      Pages: 273-278

    • NAID

      110006277489

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 聴覚逆方向マスキングを引き起こす音刺激に対する誘発MEGのNlmと時間窓関数の関係モデル2007

    • Author(s)
      阿部雅也, 根本幾, 田中慶太, 川勝真喜, 小谷誠
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌D, J90-D4

      Pages: 1136-1148

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 注意条件における脳磁界聴性定常応答の同期の増加とその微分方程式モデル2007

    • Author(s)
      田中慶太, 川勝真喜, 根本幾
    • Journal Title

      生体医工学 44-4(in press)

    • NAID

      110006249812

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 脳磁界聴性定常応答の位相同期の刺激強度依存性2007

    • Author(s)
      田中慶太
    • Journal Title

      日本応用磁気学会誌 (In press)

    • NAID

      110006277489

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 聴覚逆方向マスキングを引き起こす音刺激に対する誘発MEGのN1mと時間窓関数の関係モデル2007

    • Author(s)
      阿部雅也, 根本幾, 田中慶太, 川勝真喜, 小谷誠
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌D J90-D No4

      Pages: 1136-1148

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Measurement and modeling of phase synchronization of ASSR in MEG evoked by repeated chirps2007

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      K.Tanaka, M.Kawakatsu, I.Nemoto
    • Journal Title

      International Congress Series (In press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Modulation of auditory responses with varying signal-to-noise ratios2008

    • Author(s)
      Keita. TANAKA, Masaki. KAWAKATSU, Iku. NEMOTO
    • Organizer
      International Symposium on Biological and Physio logical Engineering 2008
    • Place of Presentation
      Harbin, China
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Nonlinear Characteristics of Auditory Steady-State Responses in MEG2007

    • Author(s)
      Keita. TANAKA, Masaki. KAWAKATSU, Iku. NEMOTO
    • Organizer
      ICICIC2007
    • Place of Presentation
      Kumamoto, Japan
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Brain Activation during Visuo-Spatial Memory Task: an fMRI study2007

    • Author(s)
      Takayasu ANDO, Keiko MOMOSIE, Keita TANAKA, Keiichi SAIT O
    • Organizer
      ICICIC2007
    • Place of Presentation
      Kumamoto, Japan
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Stochastic Resonance Seen as Increase in Phase Synchrony or Power in Auditory Steady-state Responses in MEG2007

    • Author(s)
      Keita TANAKA, Masaki KAWAKATSU, Iku NEMOTO
    • Organizer
      29th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • Place of Presentation
      Lyon, France
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 聴覚皮質にみられる確率共鳴現象2007

    • Author(s)
      田中慶太, 川勝真喜, 根本幾
    • Organizer
      第22回 日本生体磁気学会大会
    • Place of Presentation
      岡崎
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳磁界聴性定常応答にみられる確率共鳴現象2007

    • Author(s)
      田中慶太
    • Organizer
      第46回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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