• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

脳活動ダイナミクスモデル同定に基づくMEG電流源推定法の高精度化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11J03907
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 融合脳計測科学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

福嶋 誠  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2013年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード脳活動ダイナミクス / システム同定 / 脳磁図(MEG) / 電流源推定 / 高次元データ / 状態空間モデル / 逆問題 / 変分ベイズ法 / システム固定
研究概要

前年度までに開発した「異なる電流源同士の時間依存関係ダイナミクスを拘束条件として利用する電流源推定法」(以下, 提案法)をGUIベースの電流源推定ソフトウェアの一部に組み込み, シミュレーションデータ・実験データへの適用による推定精度の詳細な検証を行った. また研究成果を, 2件の国際学会(ISBI 2013, OHBM 2013), 1件の国内学会(Neuro 2013), 1件の一般向け研究開発展示(ATRオープンハウス2013)において発表した.
提案法の推定精度は, 電流源間の時間依存関係ダイナミクスを考慮しない従来のアプローチ(以下, 従来法)との比較を通して評価した. 多変量自己回帰(MAR)モデルから生成したシミュレーションデータを用いた解析では, 提案法において, 従来法よりも小さな正規化平方根平均自乗誤差(nRMSE)[推定電流源と推定MAR係数について]と, 大きなAUC[推定MAR係数について]が算出された. また, ニューラルマスモデルから生成したシミュレーションデータを用いた解析においても, 従来法に比べ, 推定電流源と(推定MAR係数から求まる)推定機能ネットワークに対して, よりよい定量評価値が提案法より得られた. 顔画像視覚刺激提示時に取得された実験データを用いた解析では, 従来法に比べ, より高い被験者間一致性をもって後頭皮質から側頭皮質にかけての活動と腹側視覚経路に対応する機能ネットワークが提案法において推定された.
以上の, シミュレーションデータ・実験データを用いた提案法の推定精度に対する詳細な検証を原著論文としてまとめ, 国際誌NeuroImageに投稿した. 平成25年度末現在, 査読者のコメントを受けて論文の改訂とコメントに対する返答の作成に取り組んでいる段階にあり, 平成26年度初頭にはこれらを提出できるものと考えている.

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] A State-Space Modeling Approach for Localization of Focal Current Sources From MEG2012

    • 著者名/発表者名
      Makoto Fukushima, Okito Yamashita, Atsunori Kanemura, Shin Ishii, Mitsuo Kawato, Masa-aki Sato
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering

      巻: (印刷中) 号: 6 ページ: 1561-1571

    • DOI

      10.1109/tbme.2012.2189713

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 時間空間拘束条件として解剖学的結合の事前知識を取り入れた脳磁図電流源推定法2013

    • 著者名/発表者名
      福嶋 誠・山下 宙人・Thomas R. Knosche・佐藤 雅昭
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会, 第56回日本神経化学会大会および第23回日本神経回路学会大会合同大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2013-06-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Diffusion MRI informed dynamic MEG source reconstruction with application to face recognition data2013

    • 著者名/発表者名
      Makoto Fukushima, Okito Yamashita, Thomas R. Knosche, Masa-aki Sato
    • 学会等名
      19th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • 発表場所
      Seattle, US
    • 年月日
      2013-06-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MEG source reconstruction constrained by diffusion MRI based whole brain dynamical model2013

    • 著者名/発表者名
      Makoto Fukushima, Okito Yamashita, Thomas R. Knosche, Masa-aki Sato
    • 学会等名
      2013 IEEE 10th International Symposium on Biomedical Imaging : From Nano to Macro
    • 発表場所
      San Francisco, US
    • 年月日
      2013-04-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A state-space modeling approach for reconstructing the spatially focal and temporally smooth current sources using the spatially inhomogeneous dynamical model2012

    • 著者名/発表者名
      Okito Yamashita, Makoto Fukushima, Atsunori Kanemura, Shin Ishii, Mitsuo Kawato and Masaaki Sato
    • 学会等名
      18th International Conference on Biomagnetism
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2012-08-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 状態空間アプローチに基づく局所的な脳磁図電流源の推定法2011

    • 著者名/発表者名
      福嶋誠・山下宙人・兼村厚範・石井信・川人光男・佐藤雅昭
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Localizing focal sources from MEG by efficient inference in a high dimensional state-space model2011

    • 著者名/発表者名
      Makoto Fukushima, Okito Yamashita, Atsunori Kanemura, Shin Ishii, Mitsuo Kawato, Masa-aki Sato
    • 学会等名
      17th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • 発表場所
      Quebec City, Canada
    • 年月日
      2011-06-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cns.atr.jp/~mfukushima

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cns.atr.jp/~mfukushima

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cns.atr.jp/~mfukushima

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi