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神経磁場を超高感度な光学的磁気センサで捉える新たな脳機能計測への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 16K13114
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 脳計測科学
研究機関京都大学

研究代表者

小林 哲生  京都大学, 工学研究科, 教授 (40175336)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード脳機能 / 原子磁気センサ / MEG / fMRI / MRI / 神経磁場
研究成果の概要

本研究では、脳神経活動に伴って発生する極微弱な磁場を計測する新たな脳機能計測に向け、K原子とRb原子を混合した多チャンルの光ポンピング原子磁気センサの開発を行い、4 mm間隔という高密度での磁場分布計測を達成した。また、新たなスピンロックMR撮像シーケンスを開発し、振動磁場を直接MR信号変化として捉え、さらに初期位相によるコントラスト変化から機能的結合計測への応用可能性を示した.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 14件、 招待講演 10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] High-sensitivity multi-channel probe beam detector towards MEG measurements of small animals with an optically pumped K-Rb hybrid magnetometer2018

    • 著者名/発表者名
      Nishi Kazumasa、Ito Yosuke、Kobayashi Tetsuo
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 26 号: 2 ページ: 1988-1988

    • DOI

      10.1364/oe.26.001988

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 光ポンピング原子磁気センサと超低磁場MRI2018

    • 著者名/発表者名
      小林哲生
    • 雑誌名

      日本放射線技術学会雑誌

      巻: 74 ページ: 179-182

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] SQUID & 光ポンピング原子磁気センサ2018

    • 著者名/発表者名
      小林哲生
    • 雑誌名

      日本磁気学会誌

      巻: 13

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 光ポンピング原子磁気センサによる小動物の脳磁図計測に向けたの高感度マルチチャネルプローブ光検出器2017

    • 著者名/発表者名
      西 和将,伊藤陽介,小林哲生
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会資料

      巻: MAG-17-211 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] ラプラス変換を用いた光ポンピング原子磁気センサの過渡応答に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤陽介,小林哲生
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会資料

      巻: MAG-17-224 ページ: 57-62

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 自動クラスタリングした白質神経線維束に基づくNODDIプロファイル解析法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      井田和希、奥畑志帆、中井隆介、小林哲生
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 117(360) ページ: 29-34

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 0.3T 低磁場MRIを用いた機能的結合の直接計測に向けたスピンロック撮像法:信号源における振動磁場の位相差が及ぼす影響の検討2017

    • 著者名/発表者名
      關祐亮、上田博之、伊藤陽介、笈田武範、谷口 陽,小林哲生
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 117(360) ページ: 29-34

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 小型磁気センサモジュールを用いた遠隔磁気粒子イメージング:励磁磁場強度最適化の検討2017

    • 著者名/発表者名
      加藤健太郎、笈田武範、伊藤陽介、小林哲生
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 117(360) ページ: 55-60

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] A novel method to accomplish simultaneous multilocation magnetic field measurements based on pump beam modulation of an atomic magnetometer2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mamishin, Yosuke Ito and Tetsuo Kobayashi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Magnetics

      巻: 53(5) 号: 5 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/tmag.2017.2659649

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimal densities of alkali metal atoms in an optically pumped K-Rb hybrid atomic magnetometer considering spatial distribution of spin polazization2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Ito, Daichi Sato, Keigo Kamada and Tetsuo Kobayashi
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 24(14) 号: 14 ページ: 15391-15402

    • DOI

      10.1364/oe.24.015391

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 低磁場MRIによる脳神経磁場計測実現に向けた基礎的検討2016

    • 著者名/発表者名
      關 祐亮、伊藤陽介、小林哲生
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 116(58) ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 脳磁図計測に向けた原子磁気センサにおけるグラジオメータ構成法に応じたノイズ低減効果の検討2016

    • 著者名/発表者名
      小島史嵩, 伊藤 陽介, 小林哲生
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 116(342) ページ: 47-52

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ポンプ光変調による原子磁気センサを用いた複数点同時計測法:電気光学変調方式による2点同時計測に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      馬見新友輝、伊藤陽介、小林哲生
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会資料

      巻: MAG-16-236 ページ: 81-86

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 0.3T低磁場MRIにおけるスピンロック撮像法を用いた脳機能イメージング:振動磁場の位相情報がもたらす影響の検討2017

    • 著者名/発表者名
      關祐亮、上田博之、伊藤陽介、小林哲生
    • 学会等名
      第19回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 0.3T低磁場MRIにおけるスピンロック撮像法を用いた脳機能イメージング:脳神経磁場の検出限界に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      上田博之、關祐亮、伊藤陽介、小林哲生
    • 学会等名
      第19回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Optically pumped atomic magnetometer2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      Satellite Symposium in Biomagnetic Sendai 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Compact atomic magnetometer modules and their biomagnetic applications2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      Biomagnetic Sendai 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Developments and perspectives of innovative neuroimaging technologies with optically pumped atomic magnetometers2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      Basic and Clinical Multimodal Imaging: BaCI2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantitative evaluation methods of MR-diffusion information along white mater nerve bundles towards identification of neural circuits associated with neuropsychiatric disorders2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Kobayashi, Shiho Okuhata, Hodaka Miki, Satoki Yoda, Ryusuke Nakai, Takenori Oida and Kazuki Ida
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Complex Medical Engineering CME2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rapid scan using compressed sensing in ultra-low field MRI with optically pumped atomic magnetometer2017

    • 著者名/発表者名
      Tekenori Oida, Kazuhiro Tamiwa, Hiroyuki Ueda and Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Complex Medical Engineering CME2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光ポンピング原子磁気センサと超低磁場MRI2017

    • 著者名/発表者名
      小林哲生
    • 学会等名
      日本放射線技術学会第73回総合学術大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SWIFT imaging for hyperpolarized xenon in ultra-low field MRI2017

    • 著者名/発表者名
      Takenori Oida, Yuki Kaga, Tetsuya Yamamoto and Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      ISMRM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurements of magnetic action fields of the median nerve with a multi-channel atomic magnetometer module2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Moriguchi, Yosuke Ito and Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      Biomagnetic Sendai 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A probe beam detection method towards multi-channel MEG measurements for small animals with optically pumped atomic magnetometers2017

    • 著者名/発表者名
      Nishi Kazumasa, Yosuke Ito and Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      Biomagnetic Sendai 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control on bandwidth of an optically pumped atomic magnetometer by negative feedback2017

    • 著者名/発表者名
      Sho Ito, Yosuke Ito and Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      Biomagnetic Sendai 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A simultaneous multi-location measurement method based on pump-beam modulation of atomic magnetometers by electro-optic modulation2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Ito, Yuki Mamishin and Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      5th Workshop on Optically Pumped Magnetometer 2017 (WOPM-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能的spin-lock撮像法における磁化ダイナミクスの解析的な検討2017

    • 著者名/発表者名
      上田博之、關祐亮、伊藤陽介、笈田武範、谷口 陽,小林哲生
    • 学会等名
      第45回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 0.3T 低磁場MRIを用いた機能的結合の直接計測に向けたスピンロック撮像法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      關祐亮、上田博之、伊藤陽介、笈田武範、谷口 陽,小林哲生
    • 学会等名
      第45回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Optically pumped atomic magnetometer and its application to neuroimaging2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      International Symposium on Applied Brain Science
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2016-12-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Atomic magnetometer: Advancements and Perspectives for Optical Biomagnetic Imaging Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      International Workshop on Magnetic Bio-Sensing
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光ポンピング原子磁気センサを用いた生体磁気計測に向けたのプローブ光検出方法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      西 和将,小島史嵩,馬見新友輝,伊藤陽介,小林哲生
    • 学会等名
      第31回日本生体磁気学会大会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光ポンピング磁気センサ似よる生体磁気計測を目指した3次元磁場分布計測2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤陽介、馬見新友輝、小島史嵩、小林哲生
    • 学会等名
      第31回日本生体磁気学会大会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Advancements of Atomic Magnetometers and Optical Biomagnetic Imaging Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      Workshop on ultra-low-filed MRI
    • 発表場所
      Deajeon, Korea
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of compact OPMs towards innovative biomagnetic imaging systems2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Kobayashi
    • 学会等名
      Biomag2016 Satellite Meeting on Optically-Pumped Magnetometers for Biomedical Applications
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 京都大学大学院工学研究科電気工学専攻生体機能工学分野

    • URL

      http://bfe.kuee.kyoto-u.ac.jp/publications.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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