振動性とスケール不変性に着目した汎用力学系による脳波個人特性の解明

• 研究課題/領域番号: 25K03197
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分61040:ソフトコンピューティング関連
• 研究機関: 大分大学
• 研究代表者: 末谷 大道 大分大学, 理工学部, 教授 (40507167)
• 研究分担者: 高見 利也 大分大学, 理工学部, 教授 (10270472) ; 横山 寛 岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 助教 (10829823) ; 北城 圭一 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 教授 (70302601)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2026年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2025年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: 適応ネットワーク力学系 / 神経臨界性 / EEGデータ / Perron-Frobenius作用素 / 生成モデリング

研究開始時の研究の概要

人には指紋や虹彩、歩き方に個性があるように、脳波にもその人固有の特徴が表れます。本研究では、脳神経活動に見られるリズム（振動性）と、時間の長さに依存せず似た形が繰り返される自己相似的な揺らぎ（スケール不変性）の双方が共存する非線形ダイナミクスの特性に注目します。データ駆動的な方法でこれらの特徴を同時に再現する数理モデルを新たに開発し、多数の脳波データを解析することで、個人特性がどのように脳の動的な性質に現れるかを探求します。そして、神経活動パターンの違いが精神神経疾患とどのように関連しているかを明らかにし、個別化診断や治療法の基盤づくりに貢献することを目指します。