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周波数標識された定常誘発脳磁界のクロスダイナミクスに基づく意識遷移の定量的研究

研究課題

研究課題/領域番号 11170202
研究種目

特定領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関北海道大学

研究代表者

小林 哲生  北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (40175336)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
2000年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1999年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード意識 / アウェアネス / 定常誘発応答 / 脳機能 / MEG / 非定常解析 / ダイナミクス / 脳磁界 / 脳 / VEF / AEF / SEF
研究概要

近年の脳研究に対する国際的機運の高まりに伴い人間の高次な脳機能も重要な研究対象として扱われ、そのメカニズムの理解は急速に進展している。しかし、それでもなお意識や心というテーマを科学的に理解しようとする際、その抽象さ故に様々な困難がある。本研究はこの意識あるいはアウェアネスの時間的遷移を定量的かつ客観的に捉える手法を開発することを目的として行った。そのため機能局在部位の異なる視覚、聴覚、体性感覚刺激を同時呈示し、その結果に基づき開発する手法の検討を試みた。具体的には視覚、聴覚、体性感覚刺激を異なる周波数で標識して単独あるいは複数を組み合わせて同時に呈示し、各刺激による定常誘発応答の重畳した複合定常誘発脳磁界を68チャネルの全頭型MEGシステム(CTF Systems Inc.)により計測した。ここで定常誘発応答とは過渡的誘発応答と区別するための呼び名であり、定常応答を得るには刺激呈示間隔を短くかつ一定に与える。
従来、過渡的誘発応答と同様、定常誘発応答も繰り返し試行で得られる原データを加算平均することにより得ていた。しかし加算平均過程において時々刻々変化する脳内プロセスのダイナミクスは消失してしまう。本研究では加算平均せずに単一試行の原データから定常誘発応答を分離・抽出するため、狭帯域通過フィルタと主成分分析とを組み合わせた新たな手法を開発した。さらに原データを固有ベクトル空間へ投射することによって時間情報の復元を試みた。これらの手法により分離・抽出された複合定常誘発脳磁界の短時間フーリエ解析、ウェーブレット解析を行い、各定常誘発脳磁界の時間-周波数構造並びに時間-スケール構造を調べ、異なる感覚刺激に対するアウェアネスの時間的な遷移を捉えることができた。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Tetsuo Kobayashi: "Functional imaging of conscious perception in binocular rivalry"Proc.of IEEE-EMBS Asia-Pacific Conference on Biomedical Engineering. Vol.1. 619-620 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuo Kobayashi: "Detection of human neocortical dynamics based on frequency-tagged multimodal evoked neuromagnetic fields"Proc.of 2000 Inter.Ergonomics Symposium. Vol.1. 355-358 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小林哲生: "両眼視野闘争に関わる脳機能の非侵襲的研究:ERP、fMRI計測とパラダイム"臨床神経生理学. Vol.28・No.5. 341-349 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小林哲生: "競合する視覚刺激の知覚交替に関連する脳活動のfMRI計測"日本生体磁気学会誌. Vol.13. 100-101 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鄭址旭: "類同性による群化課題遂行時における反応時間と事象関連電位"生体・生理工学シンポジウム論文集. Vol.15. 325-328 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 丸山雅紀: "両眼視野闘争時における知覚運動交替に関連した視運動性眼振の変化"電子情報通信学会論文誌D-II. Vol.J84-D-II. 196-202 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuo Kobayashi: "Principal component elemination method for the improvement of S/N in evoked neuromagnetic field measurements"IEEE Trans. on Biomedical Engineering. Vol.46・No.8. 951-958 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuo Kobayashi: "Principal components representing oscillatory MEG activities over the whole cortex"Proc. of the 11th International Conf. on Biomagnetism. Vol.11. 361-364 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuo Kobayashi: "New aspects of human oscillatory MEG activities revealed by nonstationary analysis of principal compponents"Proc. of the third Int. Workshop on Biosignal Interpretation. Vol.3. 358-361 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuo Kobayashi: "Nonstationary analysis of human coherent oscillatory MEG activities over the whole cortex"Proc. of 1999 Int. Symp. on Nonlinear Therory and its Applications. Vol.1. 57-60 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 丸山雅紀: "眼球運動変化に基づく両眼視野闘争時における知覚交替の定量的解析"電子情報通信学会技術研究報告書. MBE99-30. 47-54 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuo Kobayashi: "Reactivity of human cortical oscillations reflecting conscious perception in binocular rivalry"Proc. of Toward a Science of Consciousness. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2018-03-28  

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