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混雑実環境におけるヒトの自己位置同定法のNIRS・EEG計測による計算論的解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J05751
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 知能情報学
研究機関京都大学

研究代表者

森岡 博史  京都大学, 情報学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードヒト自己位置同定の計算論 / 脳内情報処理モデル / 実環境 / 非侵襲脳計測 / 脳波(EEG) / 近赤外線分光法(NIRS) / 神経科学 / 神経工学 / Brain-Machine Interface / 脳波 / 近赤外光脳機能イメージング
研究実績の概要

脳計測データ解析を通して実環境におけるヒトの自己位置推定アルゴリズムを解明することを目的とする.本研究ではそれを実現するために,ヒトが自己位置推定タスクを行っている際の脳活動をEEG(脳波)とNIRS(脳血流)により計測・解析することで,ヒトの計算神経科学モデルを構築する.また,ノイズ源や変動要因の多い実環境のデータを解析するために,ノイズや変動に対してロバストな脳計測データ解析法の研究を行う.
当該年度は主に,(1)変動要因の多い実環境において計測された多人数の脳活動データベースから,脳の情報処理に関わる部位の安定な推定を実現するために,研究計画における「実環境下での動的機能解明に向けた脳計測データ解析法の研究」に従事し,また,(2)開発した手法の有効性を検証するために,簡単な予測タスクを多くの参加者を集って行い,提案手法による参加者の意図識別精度向上を確認した.具体的には以下のように研究を実施した.
多数の実験参加者を集めての脳計測実験:前年度に提案した選択的空間注意課題における多人数脳活動EEG-NIRSデータを取得するため,41人の参加者を集い,実験を行った.この人数は脳活動データベースとしては比較的大規模なものである.
実環境における多人数脳活動データに適用可能な解析手法の開発:変動の大きな実環境下でも安定に多人数脳活動データベースを解析するための手法を提案し,先に取得したデータベースにおける有効性を確認した.提案手法は多数の実験参加者から取得されたデータベースを,参加者間で共通する脳活動基底と,参加者特有の空間パターン,そして脳活動基底上での活動に分離するというものである.この手法により脳活動の変動が吸収され,従来手法よりも安定に脳活動基底の抽出が可能となった.
現在,自己位置推定課題実験の提案・実施と,そこで得られたデータの提案法による解析を目指しているところである.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Learning a common dictionary for subject-transfer decoding with resting calibration2015

    • 著者名/発表者名
      Morioka, H., Kanemura, A., Hirayama, J., Shikauchi, M., Ogawa, T., Ikeda, S., Kawanabe, M., and Ishii, S.
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 111 ページ: 167-178

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2015.02.015

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Decoding spatial attention by using cortical currents estimated from electroencephalography with near-infrared spectroscopy prior information2014

    • 著者名/発表者名
      Morioka, H., Kanemura, A., Morimoto, S., Yoshioka, T., Oba, S., Kawanabe, M., and Ishii, S.
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 90 ページ: 128-139

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2013.12.035

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Decoding spatial attention by using cortical currents estimated frome lectroencephalography with near-infrared spectroscopy prior information2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Morioka, Atsunori Kanemura, Satoshi Morimoto, Taku Yoshioka, Shigeyuki Oba, Motoaki Kawanabe, Shin Ishii.
    • 雑誌名

      Neuro Image

      巻: 90 ページ: 128-139

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Subject-transfer decoding by learning a common dictionary from multisubject dataset2015

    • 著者名/発表者名
      Morioka, H., Kanemura, A., Hirayama, J., Shikauchi M., Ogawa, T., Ikeda, S., Kawanabe, M., and Ishii, S.
    • 学会等名
      10th AEARU Workshop on Computer Science and Web Technology
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2015-02-25 – 2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Decoding daily behaviors from NIRS signatures by using a portable NIRS device in the daily-life environment2014

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, T., Gupta, K. P., Yano, K., Abdur Rahim, J. A., Morioka, H., Hirayama, J., Yamaguchi, S., Ishikawa, A., Inoue, Y., Kawanabe, M., and Ishii, S.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Annual Meeting (SfN2014)
    • 発表場所
      Washington, D.C.
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Subject-independent decoding from EEG through sparse learning of spatial bases common across sessions and subjects2014

    • 著者名/発表者名
      Morioka, H., Kanemura, A., Hirayama, J., Ogawa, T., Ikeda, S., Kawanabe, M., and Ishii, S.
    • 学会等名
      INCF Japan Node International Workshop: Advances in Neuroinformatics 2014 (AINI 2014)
    • 発表場所
      Wako
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Subject-independent BMI through sparse learning of spatial bases common across sessions and subjects2014

    • 著者名/発表者名
      Morioka, H., Kanemura, A., Hirayama, J., Shikauchi M., Ogawa, T., Ikeda, S., Kawanabe, M., and Ishii, S.
    • 学会等名
      Neuro2014
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Decoding daily-life behavioral signatures in the real environment: portable NIRS signal using behavior labels2014

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, T., Gupta, K. P., Abdur Rahim, J. A., Yano, K., Morioka, H., Hirayama, J., Kawanabe, M., and Ishii, S.
    • 学会等名
      Neuro2014
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Decoding of spatial attention from cortical currents estimated from EEG with NIRS prior.2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Morioka, Atsunori Kanemura, Satoshi Morimoto, Taku Yoshioka, Motoaki Kawanabe, Shin Ishii
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2013-06-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A waypoint-based framework in brain-controlled smart home environments : brain interfaces, domotics, and robotics integration2013

    • 著者名/発表者名
      Atsunori Kanemura, Ybichi Morales, Motoaki Kawanabe, Hiroshi Morioka, Nagasrikanth Kallakuri, Tetsushi Ikeda, Takahiro Miyashita, Norihiro Hagita, and Shin Ishii
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2013)
    • 発表場所
      Tokyo Big Sight, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A Waypoint-based Framework and Data-driven Decoder for Brain-Machine Interface in Smart Home Environments2013

    • 著者名/発表者名
      Motoaki Kawanabe, Atsunori Kanemura, Yoichi Morales, Hiroshi Morioka, Nagasrikanth Kallakuri, Tetsushi Ikeda, Takahiro Miyashita, Norihiro Hagita, and Shin Ishii
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2013)
    • 発表場所
      Tbkyo Big Sight, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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