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脳波計測と数理モデルによる可塑的脳活動の解析

研究課題

研究課題/領域番号 24560498
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 システム工学
研究機関徳島大学

研究代表者

長篠 博文  徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (40035655)

研究分担者 芥川 正武  徳島大学, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (90294727)
連携研究者 榎本 崇宏  徳島大学, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (90418989)
研究協力者 パンディア アビジット・S  フロリダアトランティック大学, 工学計算機科学部, 教授
ダネッシュ アリ・A  フロリダアトランティック大学, 教育学部, 教授
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードシステム工学 / 脳波 / 数理モデル / 経験的モード分解 / 耳鳴り / ニューラルネットワーク / 可塑性 / 国際研究者交流 / アメリカ合衆国 / 聴覚 / 国際研究者交流,
研究成果の概要

脳波計測により得られたデータを用いて脳活動システムの状態推定を行い,可塑的脳活動を明らかにするため,経験的モード分解を用いたHilbert Huang変換の手法を開発した。二周期協調タッピングにおける脳部位間同期度の評価,脳波の周波数解析,周期的聴覚刺激(クリック音)の学習とその想起のシステムこの手法を適用した。さらに可塑的脳活動の数理モデルによる表現として,協調タッピング学習システムの多層パーセプトロンニューラルネットワーク,耳鳴りの音響療法による治療の過程における脳聴覚系神経活動の変化を再現する聴覚系トノトピー構造を基本的に組み込んだモデルを構築し,これらの有効性を確認できた。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 電極数とその配置法が脳内信号源推定精度に与える影響についての検討 ~国際式10-20電極配置法と偏在型電極配置法の比較~2015

    • 著者名/発表者名
      大崎竜輝,芥川正武,榎本崇宏,加治芳雄,七條文雄,古川和彦,長篠博文,小中信典,木内陽介
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: Vol. 114, No. 153 ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation of tinnitus generation and its relief by sound therapy with a realistic time scale2015

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino, Yohsuke Kinouchi, Ali A. Danesh and Abhijit S. Pandya
    • 雑誌名

      Advances in Biotechnology and Bioscience, Proceedings of The 6th International Conference on Bioscience and Bioinformatics, Dubai, UAE, February 22-24, 2015

      巻: Vol. 1 ページ: 9-16

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A computational framework with simplified tonotopicity for tinnitus generation and its management by sound therapy2015

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino, Yohsuke Kinouchi, Ali A. Danesh and Abhijit S. Pandya
    • 雑誌名

      Proceedings of The 6th International Multi-Conference on Complexity, Informatics, and Cybernetics, Orlando, USA, March 10-13, 2015

      巻: Vol. 1 ページ: 10-13

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hilbert-HuangCoherenceを用いた同期度解析2014

    • 著者名/発表者名
      近藤詠二,中平雄哉,芥川正武,榎本崇宏,加治芳雄,七條文雄,古川和彦,長篠博文,小中信典,木内陽介
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: Vol. 114, No. 153 ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] A computational model for tinnitus generation and its management by sound therapy2014

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino, Yohsuke Kinouchi, Ali A. Danesh and Abhijit S. Pandya
    • 雑誌名

      International Journal of Biology and Biomedical Engineering

      巻: Vol. 8 ページ: 191-196

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spike-time-dependent plasticity of excitation and inhibition in a neuronal network model for tinnitus relief with sound therapy2013

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino, Yohsuke Kinouchi, Ali A. Danesh and Abhijit S. Pandya
    • 雑誌名

      International Journal of Biology and Biomedical Engineering

      巻: 6 ページ: 165-173

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A neuronal network model with simplified tonotopicity for tinnitus generation and its relief by sound therapy2013

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino, Yohsuke Kinouchi, Ali A. Danesh and Abhijit S. Pandya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th Annual International Conference of the IEEE EMBS, Osaka, Japan, July 3-7, 2013

      巻: 1 ページ: 5966-5969

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hilbert-Huang変換を用いた両手協調運動時の脳波同期度解析2013

    • 著者名/発表者名
      芥川正武,中平雄哉,榎本崇宏,加治芳雄,七條文雄,古川和彦,長篠博文,小中信典,木内陽介
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 113 ページ: 27-32

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ニューラルネットワークを用いた非線形システムの状態変化の指標化2013

    • 著者名/発表者名
      木内敬浩,芥川正武,榎本崇宏,長篠博文,小中信典,木内陽介
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 113 ページ: 33-36

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A computational model with plasticity for tinnitus generation and its relief by sound therapy2013

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino, Yohsuke Kinouchi, Ali A. Danesh and Abhijit S. Pandya
    • 雑誌名

      Proceedings of The 24th International Conference on Modelling and Simulation, Banff, Canada, July 17-19, 2013

      巻: 1 ページ: 39-44

    • DOI

      10.2316/p.2013.802-035

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A neuronal network model with STDP and homeostatic plasticity for tinnitus generation and its management by sound therapy2013

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino, Yohsuke Kinouchi, Ali A. Danesh and Abhijit S. Pandya
    • 雑誌名

      Proceedings of The 4th International Conference on Bioscience and Bioinformatics, Chania, Crete Island, Greece, August 27-29, 2013

      巻: 1 ページ: 134-139

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A neuronal network model with simplified tonotopicity for tinnitus generation and its management by sound therapy2013

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino, Yohsuke Kinouchi, Ali A. Danesh and Abhijit S. Pandya
    • 雑誌名

      Proceedings of The 6th WSEAS International Conference on Biomedical Electronics and Biomedical Informatics, Baltimore, USA, September 17-19, 2013

      巻: 1 ページ: 22-27

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recall of auditory stimulus2012

    • 著者名/発表者名
      Makoto Shigeta
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE-EMBS International Conference on Biomedical and Health Informatics, Hong Kong and Shenzhen, China, January 2-7, 2012

      巻: 1 ページ: 420-423

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A neuronal network model with STDP for tinnitus and its management by sound therapy2012

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE-EMBS International Conference on Biomedical and Health Informatics, Hong Kong and Shenzhen, China, January 2-7, 2012

      巻: 1 ページ: 428-431

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A plastic neuronal network model with STDP for tinnitus management by sound therapy2012

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino
    • 雑誌名

      International Journal of Mathematical Models and Methods in Applied Sciences

      巻: 6 ページ: 90-97

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 聴覚刺激の種類による聴覚想起に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      金景華
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 112 ページ: 11-14

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A neuronal network model with plasticity of inhibition for tinnitus management by sound therapy2012

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino
    • 雑誌名

      Proceedings of The 14th WSEAS International Conference on Mathematical and Computational Methods in Science and Engineering, Sliema, Malta, September 7-9, 2012

      巻: 1 ページ: 192-197

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibiton of oscillation in a neural oscillator model for sound therapy of tinnitus2012

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino
    • 雑誌名

      International Journal of Modelling and Simulation

      巻: 32 ページ: 279-285

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A neuronal network model with homeostatic plasticity for tinnitus generation and its management by sound therapy2012

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino
    • 雑誌名

      Proceedings of 2012 IEEE-EMBS International Conference on Biomedical Engineering and Sciences, Langkawi, Malaysia, December 17-19, 2012

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 測定電極数および配置法の違いが脳内信号源推定精度に与える影響についての検討2014

    • 著者名/発表者名
      大崎竜輝,芥川正武,榎本崇宏,加治芳雄,七條文雄,古川和彦,長篠博文,小中信典,木内陽介
    • 学会等名
      平成26年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学工学部(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Hilbert Huang Coherenceの時間分解能について2014

    • 著者名/発表者名
      近藤詠二,中平雄哉,芥川正武,榎本崇宏,加治芳雄,七條文雄,古川和彦,長篠博文,小中信典,木内陽介
    • 学会等名
      平成26年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学工学部(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いた非線形システム解析に統計的手法を取り入れた評価法2014

    • 著者名/発表者名
      木内敬浩,芥川正武,榎本崇宏,長篠博文,小中信典,木内陽介
    • 学会等名
      平成26年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学工学部(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A computational model with simplified tonotopicity for tinnitus and its management by sound therapy2014

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino, Yohsuke Kinouchi, Ali A. Danesh and Abhijit S. Pandya
    • 学会等名
      XI International Tinnitus Seminars
    • 発表場所
      ベルリン(ドイツ連邦共和国)
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Neural network models of sound therapy for tinnitus: audiologic perspectives2013

    • 著者名/発表者名
      Ali A. Danesh, Hirofumi Nagashino and Abhijit S. Pandya
    • 学会等名
      25th Annual Convention of the American Academy of Audiology
    • 発表場所
      アナハイム・コンヴェンション・センター(アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 測定電極位置の偏在による脳内信号源推定精度の向上に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      大崎竜輝,芥川正武,榎本崇宏,加治芳雄,七條文雄,古川和彦,長篠博文,小中信典,木内陽介
    • 学会等名
      平成25年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学工学部(徳島県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いた非線形システム解析に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      木内敬浩,芥川正武,榎本崇宏,長篠博文,小中信典,木内陽介
    • 学会等名
      平成25年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学工学部(徳島県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Computational models for tinnitus generation and its management by sound therapy2013

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nagashino
    • 学会等名
      6th International Conference on Biomedical Electronics and Biomedical Informatics
    • 発表場所
      モーガン州立大学(アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニューラルネットワークによる複数周波数リズムの学習2013

    • 著者名/発表者名
      江原清法,長篠博文
    • 学会等名
      2013年度計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • 発表場所
      香川大学工学部(香川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 耳鳴り発生とその音響療法の数理モデル2013

    • 著者名/発表者名
      松尾将,長篠博文, 木内陽介, Ali A. Danesh and Abhijit S. Pandya
    • 学会等名
      2013年度計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • 発表場所
      香川大学工学部(香川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳不活性部同定に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      片山雅仁
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Modulation of slow wave EEG during the auditory recall2012

    • 著者名/発表者名
      Kyung-Hwa Kim
    • 学会等名
      2012 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center (China)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Scaling of brain inert region from EEG using neural networks2012

    • 著者名/発表者名
      Masato Katayama
    • 学会等名
      2012 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center (China)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigation of auditory evoked potentials during attention to the auditory stimulus2012

    • 著者名/発表者名
      Yukitoshi Yoshisda
    • 学会等名
      2012 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center (China)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 聴覚刺激の種類による聴覚想起に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      金景華
    • 学会等名
      電子情報通信学会MEとバイオサイバネティクス研究会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 複雑な両手協調運動時の脳波位相同期2012

    • 著者名/発表者名
      中平雄哉
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      四国電力株式会社総合研修所(香川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェーブレット変換を用いたノイズ除去による事象関連電位抽出に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      吉田幸利
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      四国電力株式会社総合研修所(香川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] The study on the auditory recall by phase analysis2012

    • 著者名/発表者名
      Kyung-Hwa Kim
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      四国電力株式会社総合研修所(香川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 耳鳴り発生とその音響療法治療過程のホメオスタシス可塑性を用いた神経細胞回路モデル2012

    • 著者名/発表者名
      長篠博文
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      四国電力株式会社総合研修所(香川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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