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注意の神経機構の解明:固視微動とNIRS+脳波同時計測による多次元生体信号解析

研究課題

研究課題/領域番号 26420401
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 計測工学
研究機関近畿大学

研究代表者

小濱 剛  近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (90295577)

研究分担者 吉田 久  近畿大学, 生物理工学部, 教授 (50278735)
吉川 昭  近畿大学, 生物理工学部, 研究員 (30075329)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード視覚的注意 / 固視微動 / 近赤外分光法(NIRS) / 独立成分分析 / ドリフト眼球運動 / マイクロサッカード / 多次元生体信号解析 / 視覚認知 / 注意機構 / fNIRS計測 / 生体信号解析 / 注意 / 神経機構 / 脳機能計測 / NIRS / 脳波
研究成果の概要

本研究課題は,注視時に不随意に生じる固視微動の解析に基づいて,注意の集中度合いを定量化して観測するとともに,近赤外分光法(NIRS)と脳波の同時計測から得られた脳活動情報の解析に基づき,注意の統制に関与する情報処理過程の客観的モニタリング手法を構築することで,注意機構における情報処理メカニズムの解明を目的とするものである.本研究において実施した実験の結果,固視微動中のマイクロサッカードを高精度に抽出するための技術,並びにドリフト眼球運動解析に必要な数学モデルが得られ,NIRSによる脳機能計測に適した実験条件や信号処理手法が確立された.これらの成果から,注意の神経機構を解明するための手段を得た.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] マイクロサッカード頻度解析に基づいた音声応答および身体応答に要する認知負荷の定量的比較2017

    • 著者名/発表者名
      小濱 剛, 中井裕真, 大谷尚平, 山本雅也, 上田慎一, 吉田 久
    • 雑誌名

      ヒューマンインタフェース学会論文誌

      巻: 19

    • NAID

      130007528589

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A microsaccade detection method by using an order-statistic time-window analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ohtani, Takeshi Kohama, Sho Kikkawa, Hisashi Yoshida
    • 雑誌名

      International Journal of Bioelectromagnetism

      巻: 8 ページ: 19-25

    • 関連する報告書
      2016 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] 網膜-外側膝状体間における視覚情報のリマッピング2016

    • 著者名/発表者名
      久保賢典, 小濱 剛, 吉田 久
    • 雑誌名

      近畿大学生物理工学部紀要

      巻: 38 ページ: 11-20

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 弱視者の固視微動に見られる特徴の解析2016

    • 著者名/発表者名
      加納悠史,中井裕真,大谷尚平,田中公子,白井久美,小濱 剛,雑賀司珠也,吉田 久
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 40 ページ: 9-12

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 前頭前皮質fNIRS信号における動的ランダムドットパタンによる安静効果2016

    • 著者名/発表者名
      並河弘樹,岡本亮太,柴田はるな,小濱 剛,吉田 久
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 40 ページ: 13-16

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 自由観察時のスキャンパスを再現する視線移動予測モデル2016

    • 著者名/発表者名
      吉野宏紀,小濱 剛
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 40 ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 視覚探索を再現する視覚的注意の神経機構モデル2016

    • 著者名/発表者名
      前田侑大,正岡明浩,小濱 剛
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 40 ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A saliency based motion detection model of visual system considering visual adaptation properties2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Kodama, Takeshi Kohama, and Hisashi Yoshida
    • 雑誌名

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc.

      巻: 2015/Milan ページ: 6658-6661

    • DOI

      10.1109/embc.2015.7319920

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 音声および身体応答による認知負荷がマイクロサッカード発生頻度 に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      中井裕真,大谷尚平,加納悠史,山本雅也,上田慎一,栗原正幸,小濱 剛, 吉田 久
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 115 ページ: 79-84

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 視細胞および神経節細胞の密度分布特性を考 慮した網膜数理モデル2015

    • 著者名/発表者名
      久保賢典,小濱 剛,吉田 久
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 115 ページ: 55-60

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Quantitative assessments of arousal by analyzing microsaccade rate and pupil uctuations prior to slow eye movements2014

    • 著者名/発表者名
      Shogo Honda, Takeshi Kohama, Tatsuro Tanaka and Hisashi Yoshida
    • 雑誌名

      Proceedings of the 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

      巻: 2014 ページ: 2229-2232

    • DOI

      10.1109/embc.2014.6944062

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] マイクロサッカードおよびドリフト眼球運動の解析に基づく注意集中度の定量化2014

    • 著者名/発表者名
      小濱 剛,吉川 昭,吉田 久
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 38 ページ: 87-92

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 網膜神経系数理モデルを対象にした大規模シミュレーションの並列計算手法2014

    • 著者名/発表者名
      西野 誠,小濱 剛,吉田 久
    • 雑誌名

      近畿大学生物理工学部紀要

      巻: 34 ページ: 35-46

    • NAID

      120005735162

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 網膜数理モデルによる固視微動が視知覚に及ぼす影響の検証2014

    • 著者名/発表者名
      西野 誠,小濱 剛,吉田 久
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 39 ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 固視微動の確率的振る舞いを再現する数学モデル2014

    • 著者名/発表者名
      徳留 健,小濱 剛,吉川 昭,吉田 久
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 39 ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 固視微動と瞳孔径変動解析に基づく覚醒水準の客観的評価2014

    • 著者名/発表者名
      本田彰吾,小濱 剛,吉田 久
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 39 ページ: 25-28

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 言語流暢課題下における操舵精度と眼球運動特性の解析2017

    • 著者名/発表者名
      中井裕真, 小濱 剛, 上田慎一, 松田康太, 角野 彩, 吉田 久
    • 学会等名
      映像情報メディア学会ヒューマンインフォメーション研究会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 初期視覚系受容野特性と高次運動選択機構を考慮した自己運動映像に対する顕著性推定モデル2017

    • 著者名/発表者名
      小玉光将, 小濱 剛
    • 学会等名
      映像情報メディア学会ヒューマンインフォメーション研究会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 事象関連fNIRS信号に対する一般線形モデル解析に基づいた視覚野応答の計測2017

    • 著者名/発表者名
      岡本亮太, 小林 葵, 小濱 剛, 吉田 久
    • 学会等名
      映像情報メディア学会ヒューマンインフォメーション研究会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A saliency estimation model considering receptive field properties of the early visual system and relative motion detection mechanisms2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Kodama, Takeshi Kohama
    • 学会等名
      The SICE Life Engineering Symposium 2016
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府大阪市天王寺区)
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 独立成分分析を用いたfNIRS計測信号解析手法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      岡本亮太, 小濱 剛, 吉田 久
    • 学会等名
      第33回センシングフォーラム計測部門大会
    • 発表場所
      近畿大学和歌山キャンパス(和歌山県紀の川市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] マイクロサッカードの動的特性と注視視標形状との関係2016

    • 著者名/発表者名
      大谷尚平, 小濱 剛, 吉川 昭, 吉田 久
    • 学会等名
      第33回センシングフォーラム計測部門大会
    • 発表場所
      近畿大学和歌山キャンパス(和歌山県紀の川市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A hypothesis for a mechanism of the proximity role in visual search2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Masaoka, Yuta Maeda, Takesi Kohama
    • 学会等名
      The 39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hypotheses of proximity-rule generation during visual search tasks2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Masaoka, Yuta Maeda, Takeshi Kohama
    • 学会等名
      4th INCF Japan Node International Workshop Advances in Neuroinformatics 2016
    • 発表場所
      理化学研究所(埼玉県和光市)
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] fNIRS計測信号に対する独立成分分析適用手法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      岡本亮太, 並河弘樹, 柴田はるな, 小濱 剛, 吉田 久
    • 学会等名
      第55会日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 注視視標形状がマイクロサッカードの動的特性に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      大谷尚平, 中井裕真, 加納悠史, 小濱 剛, 吉川 昭, 吉田 久
    • 学会等名
      第55会日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 視覚情報処理における固視微動の役割2016

    • 著者名/発表者名
      小濱 剛
    • 学会等名
      第1回視覚生理学基礎セミナー
    • 発表場所
      大阪府大阪狭山市,近畿大学医学部
    • 年月日
      2016-02-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 固視微動が網膜応答にもたらす効果 ─網膜数理モデルの構築とそのシミュレーション実験─2016

    • 著者名/発表者名
      小濱 剛
    • 学会等名
      第1回紀泉固視微動研究会
    • 発表場所
      和歌山県和歌山市,和歌山県JAビル
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Attentional effects on involuntary fixation eye movements2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kohama, Sho Kikkawa, Hisashi Yoshida
    • 学会等名
      u-Healthcare 2015
    • 発表場所
      Kindai Univ., Osaka, Japan
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-passed dynamic random-dot patterns affect the resting-state activities of prefrontal cortex2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Namikawa, Ryota Okamoto, Takeshi Kohama, Hisashi Yoshida
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2015
    • 発表場所
      岡山県岡山市,岡山国際交流センター
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A microsaccadic latency analysis of the amblyopic eye2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kanoh, Takeshi Kohama, Kumi Shirai, Yuma Nakai, Hiroko Tanaka, Hisashi Yoshida, Shizuya Saika
    • 学会等名
      The 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'15)
    • 発表場所
      Milano Conference Center, Milan, Italy
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effects of low-passed dynamic random-dot patterns on resting-state brain functions2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Namikawa, Ryota Okamoto, Takeshi Kohama, Hisashi Yoshida
    • 学会等名
      The 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'15)
    • 発表場所
      Milano Conference Center, Milan, Italy
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A simulation study of the effects of fixation eye movements on retinal responses2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kohama, Makoto Nishino, Hisashi Yoshida
    • 学会等名
      The European Conference on Visual Perception 2015
    • 発表場所
      University of Liverpool, Liverpool, UK
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of pupil response and event-related potential during a fast-paced cognitive and attention task2015

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yoshida, Takeshi Kohama
    • 学会等名
      The European Conference on Visual Perception 2015
    • 発表場所
      University of Liverpool, Liverpool, UK
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A method for controlling the resting-state brain function by using low-passed dynamic random-dot patterns2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Namikawa, Takeshi Kohama, Hisashi Yoshida
    • 学会等名
      The 38th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Kobe Convention Center, Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A saliency estimation model considering motion detection mechanisms of visual system and its visual adaptation property2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Kodama, Takeshi Kohama
    • 学会等名
      The 38th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Kobe Convention Center, Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロサッカード潜時解析に基づく音声および身体応答による認知負荷の客 観的評価2015

    • 著者名/発表者名
      中井裕真,加納悠史,上田慎一,栗原正幸,岩崎健二,小濱 剛,吉田 久
    • 学会等名
      第54回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市,名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-05-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] NIRS による安静時機能的結合推定 のための計測条件の検討2015

    • 著者名/発表者名
      岡本亮太,並河弘樹,小濱 剛,吉田 久
    • 学会等名
      第54回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市,名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-05-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 固視微動解析に基づく音声応答および身体応答に対する認知負荷の客観的評価2014

    • 著者名/発表者名
      中井裕真,加納悠史,上田慎一,栗原正幸,岩崎健二,小濱 剛
    • 学会等名
      2014年映像情報メディア学会冬季大会
    • 発表場所
      東京都東京理科大学森戸記念館
    • 年月日
      2014-12-17 – 2014-12-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚的順応特性を考慮した動画像に対する顕著性推定モデル2014

    • 著者名/発表者名
      小玉光将,小濱 剛
    • 学会等名
      2014年映像情報メディア学会冬季大会
    • 発表場所
      東京都東京理科大学森戸記念館
    • 年月日
      2014-12-17 – 2014-12-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 汎用モーションセンサを用いた高齢者のADL評価システムの試み2014

    • 著者名/発表者名
      小濱 剛
    • 学会等名
      第69回日本体力医学会
    • 発表場所
      長崎県長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2014-09-19 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of fixation eye movements on retinal responses to band limited random dot patterns2014

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nishino, Takeshi Kohama
    • 学会等名
      The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A neuron network model of top-down and bottom-up information integration in higher order visual processing2014

    • 著者名/発表者名
      Yuta Maeda, Takeshi Kohama
    • 学会等名
      The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Performance evaluation indexes of characteristics of gaze shifts on natural visual scenery2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Yoshino, Takeshi Kohama
    • 学会等名
      The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A Mathematical Model of Drift Eye Movements with Mean Square Displacement Profile2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Tokudome, Takeshi Kohama, Sho Kikkawa, Hisashi Yoshida
    • 学会等名
      The 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’14)
    • 発表場所
      Chicago, Illinois, USA
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A Resting-State Fnirs Analysis Evoked by Low-Passed Dynamic Random-Dot Patterns2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Namikawa, Takeshi Kohama, Hisashi Yoshida
    • 学会等名
      The 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’14)
    • 発表場所
      Chicago, Illinois, USA
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] The effects of attentional concentration on dynamic characteristics of drift eye movements2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kohama, Daisuke Noguchi, Sho Kikkawa, Hisashi Yoshida
    • 学会等名
      The 10th Asia-Pacific Conference on Vision (APCV 2014)
    • 発表場所
      Takamatsu, Japan
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 眼球運動システムの計測とモデリング2014

    • 著者名/発表者名
      小濱 剛
    • 学会等名
      第73回BioMecForum研究会
    • 発表場所
      大阪府大阪大学
    • 年月日
      2014-07-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 帯域制限された動的ランダムドット観察時の安静時脳活動のNIRS信号解析2014

    • 著者名/発表者名
      並河弘樹,小濱 剛,吉田 久
    • 学会等名
      第53回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      宮城県仙台国際センター
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚的注意の集中度合いとマイクロサッカード潜時分布の関係2014

    • 著者名/発表者名
      加納悠史,小濱 剛,吉川 昭,吉田 久
    • 学会等名
      第53回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      宮城県仙台国際センター
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-01-20  

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