AIとコヒーレンス解析を用いた機能性食品の脳内機構の解明に繋がる推定手法の確立
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22K05491
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
沖田 善光 静岡大学, 工学部, 講師 (60270310)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 晴信 関西医科大学, 医学部, 研究員 (10322140)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 機能性食品 / 脳波 / 人工知能 / AI / コヒーレンス解析 |
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| Outline of Research at the Start |
機能性食品の成分であるGABAの抗ストレス効果として、自律・中枢神経系が関与することが示されているが、脳波を使用して中枢神経系の脳活動を調べる上で眼球電位の影響及びGABAの中枢神経系の個人間の脳活動レベルの違いが大きな問題点としてある。そのため中枢神経系の時間的な脳活動関連パターンから、GABAの抗ストレス効果に繋がる神経生理機構を解明することは難しい。本研究では、AIとコヒーレンス解析を用いてGABAを含む食品によるヒトの神経基盤の脳内のストレス軽減メカニズムを解明に繋がる推定手法の確立を目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では人工知能による眼球電位の低減及び時間的変化を含む大脳皮質の脳領域間の連関が可能となる動的コヒーレンス解析を用いて個人間のGABAの脳波活動関連パターンの分類・学習からストレス低減機構の解明に繋がる推定手法の確立を目的とする。
本年度は、（１）GABA食品の摂取前後の神経生理学的指標の測定・眼球電位の低減及び視・聴覚刺激システム装置の開発及び（２）GABA食品の摂取前後のストレス指標測定を行うことを目的とした。本年度は、先行研究で報告されたヒトの中枢神経活動に影響を及ぼす機能性成分GABAを購入し、ヒト実験において中枢神経活動を計測し、中枢神経活動に影響を及ぼす眼球電位の時間－周波数変化を中心に調べた。さらに眼球電位の時間－周波数変化の特徴量を抽出する上で、線形・非線形解析による生体信号処理方法を試みた。その結果、眼球電位の時間－周波数変化の特徴量を調べる上で、早い時間応答の変化に適した非線形解析による生体信号処理方法が重要であることが分かった。以上より眼球電位の時間－周波数変化の特徴量を抽出する上で重要なことは、早い時間－周波数応答に対応した非線形解析による生体信号処理方法を提案する必要性があることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本年度は、脳波に含まれる眼球電位の時間－周波数変化の特徴量を調べる上で、眼球電位の線形・非線形解析による生体信号処理方法に関わるパラメータ及びモデル同定の検討にかなりの時間を要した。このため、GABA食品のヒト実験における中枢神経活動の神経生理データの時間－周波数解析の調査、視・聴覚刺激システム装置の開発、GABA食品の摂取前後のストレス指標測定について調べるに至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、脳波に含まれる眼球電位の時間－周波数変化の特徴量が非線形解析による生体信号処理方法によってある程度分かったため、１）GABA食品の摂取前後の神経生理学的指標の測定及び視・聴覚刺激システム装置の開発及び（２）GABA食品の摂取前後のストレス指標を調べる。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
