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2020 Fiscal Year Research-status Report

脳・自律神経機能の関連性解析を用いた若年者の精神安定性の定量的評価

Research Project

Project/Area Number 16K01367
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

水野 由子 (松本由子)  兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 教授 (80331693)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西村 治彦  兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 教授 (40218201)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2022-03-31
Keywords脳機能解析評価 / 生体情報・計測
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、「脳・自律神経機能の関連性解析を用いた若年者の精神安定性の定量的評価」を行うことを目的とする。具体的には、精神安定性に関連した生体反応について、脳機能評価として脳波、自律神経機能評価として心電図と指尖容積脈波を用いることで、次の4点を調べる。第1に、「情動ストレス負荷による脳機能の時間的活動変化」を調べる。第2に、「情動ストレス時の脳機能の空間的情報伝播」を調べる。第3に、「情動ストレス状態における末梢神経機能の変化」を調べる。第4に、これらの「情動に関連した中枢から末梢までの生体反応の多次元的相互関連性を統合的に抽出」する。これらにより、脳・自律神経機能評価の観点から、若年者の情動安定性を客観的に定量化することで、精神疾患の治療や予防に役立てることを可能とする。これまでに、脳機能データの時間的空間的変化を捉える非定常解析手法の開発、および自律神経機能データのゆらぎを捉える非線形解析手法の開発を行った。脳機能活動の経時変化を調べるために、脳波を用いた。脳波による脳機能活動の時間変化および部位間の情報伝播を調べることが可能である。自律神経機能を捉えるために、心電図、指尖容積脈波を用いた。心臓の拍動はゆらぎを有し、心拍変動の周波数解析により、交感神経・副交感神経機能を評価することが可能である。脳中枢神経と末梢神経は、生体機能調整における上位と下位の関係にあり、情動に関連して連動することは分かっている。しかし、生体機能調整の起源となる脳領域の機能が、どの程度低下することで、末梢機能に影響するかなど、定量的関係性ついては十分に分かっていない。そこで、本研究では、情動に関連した脳皮質- 体幹中心部- 末梢の脳・自律神経機能の相互影響性を、関連性解析を用いて、時間的・空間的観点より、統合的に評価を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究計画・方法に沿って、概ね研究が進んでいるため、おおむね順調である。
但し、新型コロナウイルス感染症拡大のため、成果発表などに遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

研究計画・方法に沿って、次の段階へ研究を進める予定である。問題が生じた場合は、状況に応じて方法論を変更する。

Causes of Carryover

解析を完了するためのPC、ソフトウェアの購入、学会発表のための旅費、成果発表のための出版物の発行にかかる費用に用いる予定である。

  • Research Products

    (17 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] Johns Hopkins University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Johns Hopkins University
  • [Journal Article] Attention, Not Performance, Correlates With Afterdischarge Termination During Cortical Stimulation2021

    • Author(s)
      Lesser Ronald P.、Webber W. R. S.、Miglioretti Diana L.、Mizuno-Matsumoto Yuko、Muramatsu Ayumi、Yamamoto Yusuke
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fnhum.2020.609188

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 統合失調症患者における脳波の複雑ネットワーク解析2021

    • Author(s)
      村松歩,山本祐輔,水野(松本)由子
    • Journal Title

      電子情報通信学会和文論文誌

      Volume: J104-D Pages: 442-452

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Graph theoretical analysis of interictal EEG data in epilepsy patients during epileptiform discharge and non-discharge.2021

    • Author(s)
      Steven MA CARPELS, Yusuke YAMAMOTO, and Yuko MIZUNO-MATSUMOTO
    • Journal Title

      IJAE-D

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] スマートフォンから受ける 情 動刺激後 における 脳波 の 相互相関解析2021

    • Author(s)
      村松 歩・山本 祐輔・水野(松本) 由子
    • Journal Title

      知能と情報(日本知能情報ファジィ学会誌)

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cerebral cortex and autonomic nervous system responses during emotional memory processing2020

    • Author(s)
      Mizuno-Matsumoto Yuko、Inoguchi Yuji、Carpels Steven M. A.、Muramatsu Ayumi、Yamamoto Yusuke
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 15 Pages: 0229890~0229890

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0229890

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Association Between the Distributions of Mean Corpuscular Hemoglobin and Red Blood Cell, and Mortality in a 3-Year Retrospective Study of Hemodialysis Patients2020

    • Author(s)
      Tsuji Yoshihiro、Hitomi Yasumasa、Suzuki Naoki、Mizuno-Matsumoto Yuko、Tokoro Toshiko、Nishimura Masato
    • Journal Title

      International Journal of Biomedical Engineering and Clinical Science

      Volume: 6 Pages: 41~41

    • DOI

      10.11648/j.ijbecs.20200602.13

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Association of Depressive Symptoms with Iron Management in Patients on Maintenance Hemodialysis: A Cross-sectional Study2020

    • Author(s)
      Tsuji Yoshihiro、Suzuki Naoki、Hitomi Yasumasa、Mizuno-Matsumoto Yuko、Tokoro Toshiko、Nishimura Masato
    • Journal Title

      International Journal of Biomedical Engineering and Clinical Science

      Volume: 6 Pages: 48~48

    • DOI

      10.11648/j.ijbecs.20200602.14

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Assessment of somatosensory sensitivity and activity of the electroencephalogram using body surface electrical stimulation in virtual reality environments2020

    • Author(s)
      Kasai Ryosuke、Itoh Nana、Kamijo Fuminori、Kano Takashi、Shimamine Tetsuya、Ogino Minoru、Hinata Nae、Tanaka Kohei、Shinohara Kazuhiko、Mizuno‐Matsumoto Yuko
    • Journal Title

      Electronics and Communications in Japan

      Volume: 103 Pages: 71~82

    • DOI

      10.1002/ecj.12289

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Time-lag analysis for EEG and ANS responses to emotional memory processing2021

    • Author(s)
      Yuko Mizuno-Matsumoto
    • Organizer
      International Joint Meeting 2020 in Kansai
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of the emotional status using graph theory analysis in EEG using audiovisual simulation2021

    • Author(s)
      Yusuke Yamamoto, Ayumi Muramatsu, Hajime Nagahara, Noriko Takemura, Yuta Nakashima, Yuko Mizuno-Matsumoto, Shinji Shimojo
    • Organizer
      International Joint Meeting 2020 in Kansai
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Classification of mental states using neural network in pulse wave analysis2021

    • Author(s)
      Kento Harachi, Yusuke Yamamoto, Ayumi Muramatsu, Hajime Nagahara, Noriko Takemura, Yuta Nakashima, Yuko Mizuno-Matsumoto, Shinji Shimojo
    • Organizer
      International Joint Meeting 2020 in Kansai
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study on the relationship between brain activity and performance of the motor learning process in healthy subjects2021

    • Author(s)
      Bizen Hiroki, Kimura Daisuke, Ohtoshi Taro, Yoshihiro Nao, Mizuno-Matsumoto Yuko
    • Organizer
      International Joint Meeting 2020 in Kansai
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スマートフォンを用いた情動刺激時における脳波の次数中心性抽出2020

    • Author(s)
      村松歩、山本祐輔、長原一、武村紀子、中島悠太、水野(松本)由子、下條真司
    • Organizer
      第50回日本臨床神経生理学会学術大会
  • [Presentation] 視聴覚刺激後の脳波を用いたニューラルネットワークによる情動判別評価2020

    • Author(s)
      山本祐輔、村松歩、長原一、武村紀子、中島悠太、水野(松本)由子、下條真司
    • Organizer
      第50回日本臨床神経生理学会学術大会
  • [Presentation] 脳波と心電図を用いた機械学習による怒り情動検知システムの構築2020

    • Author(s)
      田村高基、山本祐輔、村松歩、長原一、武村紀子、中島悠太、水野(松本)由子、下條真司
    • Organizer
      第50回日本臨床神経生理学会学術大会
  • [Presentation] ニューラルネットワークを使用した脈波解析による恐怖状態の判別手法の開発2020

    • Author(s)
      原地絢斗、山本祐輔、村松歩、長原一、武村紀子、中島悠太、水野(松本)由子、下條真司
    • Organizer
      第50回日本臨床神経生理学会学術大会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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