2016 Fiscal Year Annual Research Report
A study of the neural mechanism of attention : Multidimensional biological signal analysis of simultaneously measured fixation eye movements, NIRS, and EEG
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26420401
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
小濱 剛 近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (90295577)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 久 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (50278735)
吉川 昭 近畿大学, 生物理工学部, 研究員 (30075329) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 注意機構 / fNIRS計測 / 固視微動 / マイクロサッカード / 生体信号解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，注視時に不随意に生じる固視微動の解析に基づいて，注意の集中度合いを定量化するとともに，近赤外分光法（NIRS）と脳波の同時計測から得られた脳活動情報の解析によって，脳内で機能する注意の情報処理過程をとらえ，注意の情報処理メカニズムを解明することを目的とするものである．研究開始から今日までの研究の結果，一般的に知られているfNIRSのメリットに対して懐疑的にならざるを得ない種々の問題に直面したために，当初計画にはない，fNIRSの計測手法や解析手法に関する基礎的検討を重ねてきた．fNIRS計測は，被験者の拘束性が小さいことが利点とされてきたが，これまでの研究を通じ，精密な実験環境下での計測においては，心拍変動や体動によるアーチファクトが想像以上に大きいことが判明し，計測結果が脳活動を示しているのか否かを判断できない場合がほとんどであることが明らかとなってきた．今年度は，上記の諸問題に対して，fNIRS計測に適した実験手法と解析手法を検討を行った．fNIRS信号解析において，まず前処理として計測器由来のノイズ除去を適用した後，血流動態モデル解析を適用して脳活動を分離して抽出する．得られた脳機能由来の信号に対して，タスク開始時刻を時間原点とする加算平均処理を施し，これに対して血流動態を定式化した一般線形モデルをフィットすることで，脳活動が生じている賦活領域の推定精度が向上することが示された．一方，微小な眼球運動である固視微動に関しては，小振幅のジャンプ運動であるマイクロサッカードの検出手法，評価手法に関して妥当性の検討を進めた．順序統計量と単純差分とを組み合わせた非線形フィルタによる検出手法を提案し，マイクロサッカード発生頻度の解析に基づいて，注意の集中や状況判断などの認知的な負荷が定量化できる可能性を示した．
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Research Products
(13 results)
