| Project/Area Number |
21K15610
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 51010:Basic brain sciences-related
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| Research Institution | Hiroshima University (2023)
Nara Institute of Science and Technology (2021-2022) |
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Principal Investigator |
Fukushima Makoto 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (70836452)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 脳機能ネットワーク / 安静時脳活動 / 時変ネットワーク / モジュラリティ / 機能的分離・統合 |
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| Outline of Research at the Start |
脳機能ネットワークの導出元である脳活動時系列に着目し，分離・統合状態間の切り替わりに代表される脳機能ネットワークの大域的状態変化を引き起こす脳活動時系列の時空間パターンを同定することに取り組む．合わせて脳活動時空間パターンと脳構造ネットワークとの間の関係性を解析することを相補的に実施することを通じ，脳機能ネットワークにおいて大域的状態変化が生じる現象へのより深い理解を得ることを目指す．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we focused on the spatiotemporal dynamics of brain activity used to derive functional brain networks, and clarified the nature of the brain activity dynamics behind global state fluctuations in functional brain networks, characterized as switching between segregated and integrated states, through simulation analysis based on structural brain networks. In particular, we found that packet-based communication must be incorporated into the brain activity dynamics to efficiently exchange information between regions at the global level.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
分離状態と統合状態の切り替わりによって特徴づけられる脳機能ネットワークの大域的状態変化は，これまで実世界のさまざまな行動・生理指標との関連が報告されているものの，その生成メカニズムはよくわかっていない．本研究において，その背後にある脳活動ダイナミクスが効率のよい領野間情報通信のためにもつべき性質を明らかにしたことは，脳機能ネットワークの大域的状態変化の生成メカニズムの候補をしぼることを可能にした点において学術的・社会的意義をもつ．
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