2011 Fiscal Year Research-status Report
多次元生体信号処理による若年者の情動安定性に関連した脳・自律神経機能の定量評価
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23500527
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| Research Institution | University of Hyogo |
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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)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2016-03-31
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| Keywords | 脳波 / 脈波 / 脳機能 / 自律神経 / 非定常解析 / 非線形解析 / 情動 / fMRI |
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| Research Abstract |
本研究では、「多次元生体信号処理による若年者の情動安定性に関連した脳・自律神経機能の定量評価」を行うことを目的とする。具体的には、情動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とfMRI、自律神経機能評価として心電図と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反応領域」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影響性を統合的に抽出」する。 平成23年度には、（１）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、（２）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、（３）情動安定度測定のための情動刺激タスクと実験デザインの作成を行った。具体的には、次の通りである。脳機能活動の経時変化を調べるために、脳波を用いる。脳波による脳機能活動の時間変化および部位間の関連性や情報伝播を調べるために、ウェーブレット解析およびコヒーレンス解析を用いて、頭皮上脳波用解析ソフトウェアを開発した。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る。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。脈波の最大振幅値変化を評価する非線形解析手法を開発した。情動刺激タスクとしては、視聴覚画像刺激がより効果的に脳機能活動を高めることが示されており、視聴覚刺激を用いて、快刺激と不快刺激を含む実験デザイン設計を行った。 本研究の意義は、従来「心の問題」とされてきた若年者の情動不安定に関して、本人の意識下にある問題点を、脳・自律神経機能変化の観点から客観的に明らかにすることを可能とすることである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、解析手法の開発、実験デザイン設計を遂行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度においては、情動刺激タスク下での脳機能・自律神経機能測定を行う。測定には、脳波、fMRI、心電図、指尖容積脈波を用いる。さらに、開発したソフトウェアを用いて、脳機能活動の領域、時間的・空間的変化、自律神経機能の時間的変化による特徴抽出にとりかかる予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初、計画していた平成23年度の国際学会での成果発表を、平成24年度に行う。現段階での成果を発表することにより、今後の研究を進める上での情報収集を行う。繰り越し額は、380,000円である。繰り越し理由は、平成23年に研究成果をアメリカで開催される国際学会Neuroscience 2011で発表予定であったが、研究を進めて、よりまとめた形で、平成24年にメキシコで開催される国際学会WAC2012で発表する方が良いと考え、旅費の時期が変更となったためである。平成24年度の予算使用計画は、国際学会での発表および情報収集のための旅費、国内学会での発表および情報収集のための旅費、データ整理のための賃金などが主となる予定である。
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