Fundamental Research on Method of Evaluating Brain Function for Finding Risk Factors

• Project/Area Number: 20500251
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Statistical science
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: KONNO Hidetoshi University of Tsukuba, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (20134207)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2010: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2009: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2008: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 時系列解析 / リスク因子 / 一般化マスター方程式 / 初期値、記憶、履歴依存性 / 複数の緩和モード関数 / 周波数変調 / 非線形切断効果 / 外部刺激の非線形応答 / 高調波応答と同調同期 / 脳機能 / 外部刺激 / 非線形モデル / 高調波応答 / ブラインド信号分離 / 応答の従属性

Research Abstract

We have studied advanced statistical methods of evaluating brain function for finding risk factors leading malfunctions and diseases with the use of EEG. Our analyses are mainly focused on the nonlinear EEG responses under photo- stimulation and audio- stimulation. The results of our project are summarized as follows : (1) A model of nonlinear responses under the photo- stimulation is constructed ; (2) A new nonlinear model of frequency modulation is proposed with the method for parameter estimation ; (3) The exact solution of a generalized birth-death master equation is obtained ; (4) The heterogeneity of nonlinear response on human scalp is found from photo- stimulated EEG data ; (5) A compact nonlinear model of stream-segregation is proposed.

Research Products

• [Journal Article] A Generalized Cauchy Process Having Cubic Nonlinearity (2011)
  • Author(s): Hidetoshi Konno, Yoshiyasu Tamura
  • Journal Title: Report on Mathematical Physics 67 Pages: 179-195
  • NAID: 120007137346
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 音脈分凝の数理モデル (2011)
  • Author(s): 金野秀敏, 岸田邦治
  • Journal Title: 統計数理研究所共同研究リポート Vol,257 Pages: 15-26
• [Journal Article] 一般化非定常生成死滅過程における記憶効果と神経スパイク列のフラクタル特性 (2011)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Journal Title: 統計数理研究所共同研究リポート Vol.257 Pages: 75-83
• [Journal Article] 一般化生成死滅過程における記憶効果と神経スパイク列のフラクタル特性 (2011)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Journal Title: 統計数理研究所共同研究リポート医用診断のための応用統計数理の新展開II Volume: 257 Pages: 15-26
• [Journal Article] 音脈分凝の数理モデル (2011)
  • Author(s): 金野秀敏、岸田邦治
  • Journal Title: 統計数理研究所共同研究リポート医用診断のための応用統計数理の新展開 Volume: 257 Pages: 79-83
• [Journal Article] AGeneralized Cauchy Process Having Cubic Nonlinearity (2011)
  • Author(s): Hidetoshi Konno, Yoshiyasu Tamara
  • Journal Title: Report on Mathematical Physics Volume: 67 Pages: 179-195
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] On the Exact Solution of a Generalized Polya Process (2010)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Journal Title: Advances in Mathematical Physics
  • NAID: 120007137851
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 光刺激下の脳波の非線形モデル-実験との対応- (2010)
  • Author(s): 金野秀敏、飛松省三
  • Journal Title: 統計数理研究所共同研究リポート Vol.242 Pages: 64-76
• [Journal Article] ベイズ季節変動調整法で前処理した光駆動脳波の独立成分解析 (2010)
  • Author(s): 金野秀敏、神戸克仁、岸田邦治、飛松省三
  • Journal Title: 統計数理研究所共同研究リポート Vol.242 Pages: 50-63
• [Journal Article] On the Exact Solution of a Generalized Polya Process (2010)
  • Author(s): Hidetoshi Konno
  • Journal Title: Advances in Mathematical Physics Volume: 2010
  • NAID: 120007137851
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 光刺激下の脳波の非線モデル-実験との対応- (2010)
  • Author(s): 金野秀敏、飛松省三
  • Journal Title: 統計数理研究所共同研究リポート 242 Pages: 64-76
• [Journal Article] ベイズ季節変動調整法で前処理した光駆動脳波の独立成分解析 (2010)
  • Author(s): 金野秀敏、神戸克仁、岸田邦治、飛松省三
  • Journal Title: 統計数理研究所共同研究リポート 242 Pages: 50-63
• [Journal Article] 脳波の周期的光刺激下での2次高調波応答と確率共鳴の機構 (2009)
  • Author(s): 金塁醜、飛松省三
  • Journal Title: 統計数理研究所共同研究リポート Vol.227 Pages: 57-68
• [Journal Article] 脳波の周期的光刺激下での2次高調波応答と確率共鳴の機構 (2009)
  • Author(s): 金野秀敏、飛松省三
  • Journal Title: 統計数理研究所共同研究リポート逆問題とその応用 227 Pages: 57-68
• [Journal Article] Nonlinear Response of a Generalized Kubo Oscillator Driven by External Force -A Model of Brain Wave under Periodic Photo-stimulation- (2008)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Journal Title: Pacific Science Review 10 Pages: 160-166
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nonlinear Response of a Generalized Kubo Oscillator Driven by External Force-A Model of Brain Wave under Periodic Photo-stimulation- (2008)
  • Author(s): Hidetoshi Konno
  • Journal Title: Pacific Science Review 10 Pages: 160-166
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 神経スパイク列の記憶効果と情報コード (2011)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Organizer: 機会学会非線形力学系
  • Place of Presentation: 新潟大学(新潟)
  • Year and Date: 2011-03-11
• [Presentation] 神経スパイク列の記憶効果と情報コード (2011)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Organizer: 機会学会非線形力学系
  • Place of Presentation: 新潟大学(新潟県)
  • Year and Date: 2011-03-11
• [Presentation] Non-stationary Master Equation Approach to Information Codes in Spike Trains (2011)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Organizer: Computational and Systems Neuroscience
  • Place of Presentation: ソルトレークシテイ(USA)
  • Year and Date: 2011-02-24
• [Presentation] Non-stationary Master Equation Approach to Information Codesin Spike Trains (2011)
  • Author(s): Hidetoshi Konno
  • Organizer: Computational and Systems Neuroscience
  • Place of Presentation: ソルトレークシティ(USA)
  • Year and Date: 2011-02-24
• [Presentation] 一般化コーシー過程における非線形項の意義について (2010)
  • Author(s): 金野秀敏, 田村義保
  • Organizer: 統計数理研究所共同研究集会,「医学・工学における逆問題とその周辺」
  • Place of Presentation: 統計数理研究所(立川)
  • Year and Date: 2010-11-27
• [Presentation] 一般化コーシー過程における非線形項の意義について (2010)
  • Author(s): 金野秀敏、田村義保
  • Organizer: 統計数理研究所共同研究集会「医学工学における逆問題とその周辺」
  • Place of Presentation: 統計数理研究所(東京都)
  • Year and Date: 2010-11-27
• [Presentation] Significance of Nonlinear Friction in a Generalized Cauchy Process (2010)
  • Author(s): Hidetoshi Konno, Yoshiyasu Tamura
  • Organizer: 中日統計シンポジウム
  • Place of Presentation: 成都(中国)
  • Year and Date: 2010-10-16
• [Presentation] Significance of Nonlinear Fiction in a generalized Cauchy Process (2010)
  • Author(s): Hidetoshi Konno, Yoshiyasu Tamura
  • Organizer: 中日統計シンポジウム
  • Place of Presentation: 成都(中国)
  • Year and Date: 2010-10-16
• [Presentation] 音脈分凝の数理モデル (2010)
  • Author(s): 金野秀敏、岸田邦治
  • Organizer: 医用診断のための応用統計数理の新展開II
  • Place of Presentation: 統計数理研究所(立川)
  • Year and Date: 2010-09-18
• [Presentation] 音脈分凝の数理モデル (2010)
  • Author(s): 金野秀敏、岸田邦治
  • Organizer: 統計数理研究所共同研究集会「医用診断のための応用統計数理の新展開II」
  • Place of Presentation: 統計数理研究所(東京都)
  • Year and Date: 2010-09-18
• [Presentation] 一般化非定常生成死滅過程における記憶効果と神経スパイク列のフラクタル特性 (2010)
  • Author(s): 金野査敏
  • Organizer: 統計数理研究所共同研究集会,「医用診断のための応用統計数理の新展開II」
  • Place of Presentation: 統計数理研究所(立川)
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 一般化非定常生成死滅過程における記憶効果と神経スパイク列のフラクタル特性 (2010)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Organizer: 統計数理研究所共同研究集会「医用診断のための応用統計数理の新展開II」
  • Place of Presentation: 統計数理研究所(東京都)
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 光刺激下の脳波の非線形モデル,-実験との対応- (2009)
  • Author(s): 金里匪敏, 飛松省三
  • Organizer: 医用診断のための応用統計数理の新展開
  • Place of Presentation: 統計数理研究所(立川)
  • Year and Date: 2009-12-03
• [Presentation] ベイズ季節変動調整法で前処理した光駆動脳波の独立成分解析 (2009)
  • Author(s): 金野秀敏, 神戸克仁, 岸田邦治, 飛松省三
  • Organizer: 医用診断のための応用統計数理の新展開
  • Place of Presentation: 統計数理研究所(立川)
  • Year and Date: 2009-12-03
• [Presentation] 光刺激下の脳波の非線形モデル-実験との対応- (2009)
  • Author(s): 金野秀敏、飛松省三
  • Organizer: 医用診断のための応用統計数理の新展開
  • Place of Presentation: 統計数理研究所(立川)
  • Year and Date: 2009-12-03
• [Presentation] パラメトリック分数調波共鳴とその周辺-光駆動脳波モデル、微小電子機械、光感受性BZ反応- (2008)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Organizer: GNワークショップ,日本機会学会非線形研究部会
  • Place of Presentation: 岐阜大学(岐阜)
  • Year and Date: 2008-11-21
• [Presentation] パラメトリック分数調波共鳴とその周辺-光駆動脳波モデル、微小電子機械、光感受性BZ反応- (2008)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Organizer: GN ワークショップ共催 日本機会学会非線形研究部会
  • Place of Presentation: 岐阜県岐阜市、岐阜大学
  • Year and Date: 2008-11-21
• [Presentation] 脳波の周期的光刺激下での2次高調波応答と確率共鳴の機構 (2008)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Organizer: 平成20年度統計数理研究所共同研究集会,逆問題とその応用
  • Place of Presentation: 東京都、統計数理研究所(立川)
  • Year and Date: 2008-10-24
• [Presentation] 脳波の周期的光刺激下での2次高調波応答と確率共鳴の機構 (2008)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Organizer: 平成20年度統計数理研究所共同研究集会逆問題とその応用
  • Place of Presentation: 東京都、統計数理研究所
  • Year and Date: 2008-10-24
• [Presentation] Nonlinear Response of a Generalized Kubo Oscillator Driven by External Force - A Model of Brain Wave under Periodic Photo-stimulation- (2008)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Organizer: Asia-Pacific Conference on Fundamental Problems of Opto-and Microelectronics (APCOM 2008)
  • Place of Presentation: 東京都,国士舘大学
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] Nonlinear Response of a Generalized Kubo Oscillator Driven by External Force-A Model of Brain Wave under Periodic Photo-stimulation- (2008)
  • Author(s): Hidetoshi Konno
  • Organizer: Asia-Pacific Conference on Fundametal Problems of Opto-and Microelectronics (APCOM 2008)
  • Place of Presentation: 東京都、国士館大学
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Book] 確率論的リスク解析の数理と方法 (2010)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Total Pages: 174
  • Publisher: コロナ社
• [Book] リスク工学概論,3章「確率論的リスク解析の基礎」 (2008)
  • Author(s): 金野秀敏
  • Publisher: コロナ社