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NIRS研究のための頑健性のあるリサンプリング統計解析法の開発

Research Project

Project/Area Number 19650079
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Neuroscience in general
Research InstitutionNational Agricultural Research Organization

Principal Investigator

檀 一平太  National Agricultural Research Organization, 食品機能研究領域, 主任研究員 (20399380)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords近赤外分光分析法 / 脳機能イメージング / NIRS / 光トポグラフィ / ノンパラメトリック法 / ブートストラップ法 / パーミューテーション法 / 欠損値
Research Abstract

NIRS(近赤外分光分析法)は脳機能イメージング法として普及が進みつつあるが、統計的なデータ解析法の開発は遅れている。これまで、fMRI(機能的核磁気共鳴撮像法)に用いられていた母数的な統計解析を流用する試みはあったが、比較的均一なばらつきを持つfMRIデータには適するものの、ばらつきの不均一なNIRSデータの解析には、非母数的なリサンプリング法が最適である可能性が高い。そこで、本研究では、NIRSのデータ解析における種々の問題、すなわち、計測部位、被験者間のデータのばらつき、乳幼児計測において頻発する欠損データなどを、リサンプリング法を用いた、頑健な統計手法の適用によって解決することを目的とした。脳機能イメージング研究で通常用いられるリサンプリング法としては、パーミューテーション法が挙げられるが、この方法は母集団の正規性や等分散性は仮定しないものの、交換可能性という前提の下に成立する方法である。NIRSの場合、データの均質性はfMRIよりも低く、交換可能性が保証されるとは限らない。そこで、パーミューテーション法の中でも最も前提条件の緩い非交換ブートストラップ法の適用を試みた。さらに、多チャンネル計測における多重比較問題を解決するため、脳機能イメージング研究としては始めて、ステップダウンMaxT補正の適用を試みた。これらの手法を舌運動課題、言語想起課題遂行時のNIRSデータに適用したところ、非交換ブートストラップ法とステップダウンMaxT補正の組み合わせは母数的方法とボンフェローニ多重比較補正の組み合わせよりも検出力が高いことが判明した。また、パーミューテション法と比較しても、遜色のない検出力を有することを示した。非交換ブートストラップ法は欠損値のあるデータにも有効な方法であり、NIRS計測に極めて有用な手法として今後の適用が期待できる

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Scope of Resampling-based methods in functional neuroim aging analysis with small multiplicity issue2009

    • Author(s)
      Archna K. Singh, Lester Clowney, Masako Okamoto, James B. Cole, Ippeita Dan
    • Journal Title

      Statistical Sinica 18

      Pages: 1519-1534

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  • [Journal Article] Differential activation of frontal regions during visual word recognition:Anoptical topography study.2008

    • Author(s)
      Hoffman, M.J., 他7名
    • Journal Title

      NeuroImage 40

      Pages: 1340-1349

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光トポグラフィ臨床応用のための空間的標準化2008

    • Author(s)
      檀 一平太
    • Journal Title

      認知神経科学 9(3)

      Pages: 207-213

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 近赤外光を用いた脳機能解析法2007

    • Author(s)
      檀一 平太
    • Journal Title

      ぶんせき 6

      Pages: 276-283

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光トポグラフィデータの空間的レジストレーション2007

    • Author(s)
      檀一 平太
    • Journal Title

      認知神経科学 9(1)

      Pages: 13-18

    • NAID

      130004388072

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 光トポグラフィー技術用語解説2007

    • Author(s)
      檀 一平太
    • Journal Title

      日本食品科学工業会誌 21

      Pages: 383-383

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  • [Journal Article] Toward standardizing spatial analysis for optical topography2007

    • Author(s)
      Dan, I., 他3名
    • Journal Title

      Proceeding of IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering, 2007.

      Pages: 2011-2018

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    • Author(s)
      Dan, I., 他3名
    • Journal Title

      Recnet Advances and Research Updates 8

      Pages: 117-132

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    • Author(s)
      レスター・クロワニ, 岡本雅子, アルチャナ・シン, 檀一平太
    • Organizer
      Neuroscience 2008 第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2008-07-11
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    • Author(s)
      レスター・クロワニ, 岡本雅子, アルチャナ・シン, 檀一平太
    • Organizer
      Neuroscience 2008 第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2008-07-10
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  • [Presentation] fNIRSの空間的データ標準化2007

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      檀一 平太
    • Organizer
      第37回日本臨床神経生理学会・学術大会
    • Place of Presentation
      宇都宮市民文化会館
    • Year and Date
      2007-11-21
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      Singh, A.K, 他3名
    • Organizer
      Neuro2007
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-09-12
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      Singh, A.K, 他3名
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      Organization for Human Brain Mapping 13th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Chicago
    • Year and Date
      2007-06-14
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      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://brain.job.affrc.go.jp/

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      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://nfri.naro.affrc.go.jp/guidance/soshiki/kenkyusya/dan_I.html

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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