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2000 年度 研究成果報告書概要

意識現象の時刻測定と脳-意識相互作用の時系列解析

研究課題

研究課題/領域番号 10480052
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 統計科学
研究機関統計数理研究所

研究代表者

石黒 真木夫  統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (10000217)

研究分担者 尾崎 統  統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (00000208)
西村 千秋  東邦大学, 医学部, 教授 (50011193)
内田 直  東京都精神医学総合研究所, 副参事研究員 (00261181)
加藤 比呂子  NTTコミュニケーション科学基礎研究所, 知能情報研究部, 研究主任 (60284171)
下平 英寿  統計数理研究所, 予測制御研究系, 助手 (00290867)
瀧澤 由美  統計数理研究所, 予測制御研究系, 助教授 (90280528)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
キーワードガンマ帯域オシレーション / 異種感覚統合 / てんかん脳波 / 弱電気魚の脳 / じゃんけん行動 / 画像解析 / 時系列解析 / 実験パラダイム
研究概要

この研究は,データにもとづく脳研究の議論に資するための基礎資料を整えることを目指して,まず,意識と脳の関係を時系列データとしてとらえ,それを解析し理解するための統計科学的手法の開発を目的として出発した.主た成果は:
脳波データに関して:てんかん外科の対象患者の脳波について、覚醒時にベ-タ1帯域(10-20Hz)が存在することを発見した。さらには、ガンマ、ベータの変動についても調べ,ガンマ帯域については、ヒトの後頭葉一次視覚野にも存在し、これは開眼時に増強し閉眼時に消失することを見出した。
脳磁気データに関して:仮現運動,聴覚弁別反応,視聴覚同時処理反応などをとりあげ,各反応に特徴的な脳の活動様式を時空間パタンとして抽出し,解析を行った。その結果,課題内容が高度化するにつれて,大脳皮質のみならず大脳辺縁系・大脳基底核等が関与していることが見出された。
異種感覚統合から認知に至る過程を調べた結果,大脳皮質活動が時間的にいくつかの相に分けられること,そして相変化の際に帯状回や海馬を含む大脳辺縁系および被殻や尾状核を含む大脳基底核等の活動が関与していることなどが見いだされた.
モデル開発に関して:脳波時系列の特徴をとらえるための非線形時系列モデル周波数帯相互作用モデルを開発した。また、情報量規準もしくは対数尤度のバラツキを評価し,モデル選択の信頼性を考慮した「モデルの信頼集合」を与えるプログラムを作成した.
これらの成果をふまえて,脳における物理的,生理的な過程と意識過程の関係に関する今後の研究の方針が得られた.

  • 研究成果

    (49件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (49件)

  • [文献書誌] 内田直: "ヒトの大脳皮質ガンマ帯域オシレーション"脳の科学. 22・12. 1325-1331 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nishimura,C. et al.: "Neuromagnetic Fields Elicited by a Bimodel Input"Proc.12th International Conference on Biomagnetism. (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 西村千秋,熊谷徹,菊地吉晃: "異種感覚統合を含む脳内情報処理過程の脳磁気による検討"日本生体磁気学会誌. 13・1. 130-131 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 西村千秋 他: "異種感覚同時入力時の脳磁界反応"医用電子と生体工学. 38・特別号. 89 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ozaki,T. et al.: "A comparison of non-linear non-parametric models for epilepsy data"Computers in Biology and Medicine. 31. 41-57 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Takizawa,Y. et al.: "Resolving Competing Theories for Control of the Jamming Avoidance Response : The Role of Amplitude Modulation in Electric Organ Discharge Decelerations"The Journal of Experimental Biology. 202. 1377-1386 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Rahman,Md.M.& Ishigura,M.: "Modelling Multivariate Trends of Non-Stationary Time Series for Estimating Dynamic Linear Relationship Among Them"Preprints of the Annual Meeting of Japan Statistical Society. 401-402 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 石黒真木夫,佐藤整尚: "じゃんけんプレーヤーモデルとデータ"日本統計学会報告集. 27-28 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 石黒真木夫,佐藤整尚: "2次元3値時系列としてのジャンケンデータの研究"Research Memorandum, The Institute of Statistical Mathematics. No.759. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ishiguro,M. et al.: "Estimating Linear Relationships Among Multiple Trends of Nonstationary Time Series"Research Memorandum, The Institute of Statistical Mathematics. No.755. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yafune, A.& Ishiguro, M.: "Kullback-Leibler Information Approach for Modifying Pharmacokinetic Sampling Schedules in Clinical Phase I Trials"Research Memorandum. No.679. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishiguro, M.: "Teleological Model (in Japanese)"Proceedings of the Institute of Statistical Mathematics. Vol.46 No.2. 383-399 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishiguro, M.: "Technical Aspects of Information Criterion Statistics (in Japanese)"Proceedings of the Institute of Statistical Mathematics. Vol.47, No.2. 395-424 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishiguro, M.: "Interactive Frequency Band Model, Research Memorandum No. 717"The Institute of Statistical Mathematics, Tokyo. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishiguro, M., Kato, H.and Akaike, H.: "Auto-Regressive model analyzer"Computer Science Monographs, ARdock. 30. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yafune, A.and Ishiguro, M.: "Bootstrap Approach for Constructing Confidence Intervals for Population Pharmacokinetic Parameters (Part I)-A Use of Bootstrap Standard Error-"Statistics in Medicine. 18. 581-599 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishiguro, M.et al.: "Survival analysis after surgical operation for esophageal cancer based on EIC"Japanese Journal of Biometrics. 20, 1. 93-107 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Rahman, Md.M.& Ishiguro, M.: "Modelling Multivariate Trends of Non-Stationary Time Series for Estimating Dynamic Linear Relationship Among Them"Preprints of the Annual Meeting of Japan Statistical Society. 401-402 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishiguro, M.and Sato, S.: "Study of Janken Data as Two-dimeinsional Tri-nomial Time Series, Research Memorandum No. 759 (in Japanese)"The Institute of Statistical Mathematics, Tokyo.. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishiguro, M.et al.: "Estimating Linear Relationships Among Multiple Trends of Nonstationary Time Series, Research Memorandum"The Institute of Statistical Mathematics. No.755. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Uchida S.et al.: "Benzodiazepine effects on human sleep EEG spectra : A comparison of triazolam and flunitrazepam"Life Sciences. Vol.63. 675-684 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N.Hirai, S.Uchida, T.Maehara, Y.Okubo and H.Shimizu.: "Enhanced gamma (30-150 Hz) frequency in the human medial temporal lobe"Neuroscience. Vol.90, No.4. 1149-1155 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nobuhide Hirai, Sunao Uchida, Taketoshi Maehara, Yoshiro Okubo and Hiroyuki Shimizu: "Beta-1 (10-20 Hz) cortical oscillations observed in the human medial temporal lobe"NeuroReport. Vol.10, No.14. 3055-3059 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Uchida S.et al.: "Roles of midbrain and neocortex during human non-REM sleep assesed by PET"J.Neurosci. 19. 10065-10073 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Uchida S.et al.: "A comparison of period amplitude analysis and FFT power spectral analysis of all-night human sleep EEG"Physiol. Behav.. 67. 1. 121-131 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Uchida, H.Nadayama, T.Maehara, N.Arakaki, M.Nakamura, T.Naka, S.bayashi and H.Shimizu: "Suppression of gamma activity in the human medial temporal lobe by sevoflurane anesthesia"Neuroreport. No.11. 39-42 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nishimura C, Kumagai T, Kikuchi Y and Endo H.: "Neuromagnetic Fields Elicited by Multimodel Inputs"Recent Advances in Biomagnetism Proceeding of the 11th International Conference on Blomagnetism. 700-703 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nishimura, C.: "Studies of the Working Human Brain by Neuromagnetic Field Measuremlent (in Japanese)"Journal of the Medical Society of Toho University. 45 (2). 195-200 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] C.Nishimura, T.Kumagai, Y.Kikuchi and H.Endo: "Neuromagnetic Fields Elicited by a Bimodel Input"12th International Conference on Biomagnetism, August 13-17. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shoji, I.and Ozaki, T.: "Estimation for nonlinear stochastic differential equations by a local linearization method"Stochastic Analysis and Applications. 16. 733-752 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shoji, I.and Ozaki, T.: "A statistical method of estimation and simulation for systems of stochastic differential equations"Biometrika. 85. 240-243 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Ozaki et al.: "Nonlinear Time Series Models and Neural Dynamical Systems"Research Memorandum. No.657. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ozaki, T., P.A.Valdes-Sosa: "Reconstructing the Nonlinear Dynamics of Epilepsy Data Using Nonlinear Time Series Analysis"J.of Signal Processing. 3. 153-162 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ozaki, T.et al.: "Empirical Evaluation of Non-parametric Autoregressive Models for Dynamics Reconstruction and Prediction"J.of Signal Processing. 3. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Valdes, P., Jimenez, J.C., Riera, J., Biscay, R.and Ozaki, T.: "Nonlinear EEG Analysis based on a neural Mass Model"Biological Cybernetics. 81. 415-424 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Jimenez, J.C., Shoji, J.and Ozaki, T.: "Simulation of stochastic differential equations through the local linearization method. A comparative study"J.of Statistical Physics. 94. 587-602 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shi, Z., Tamura, Y.and Ozaki, T.: "Nonlinear time series modeling by radial basis function-based state-dependent autoregressive model"International Journal of Systems Science. 30. 717-727 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ozaki, T., Jimenez, J.C.and Ozaki, V.H.: "Role of the Likelihood Function in the Estimation of Chaos Models"J.of Time Series Analysis. Vol.21. 363-387 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] F.Miwakeichi, Ruben Ramirez-Padron, Pedro A.Valdes-Soda and T.Ozaki: "A comparison of non-linear non-parametric models for epilepsy data"Computers in Biology and Medicine. 31. 41-57 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takizawa, Y.et al.: "Analysis of Brain Electroencephalograms with the Instantaneous Maximum Entropy Method"Signal Processing IX, Theories and Applications. Vol.II. 661-664 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yumi Takizawa, Gray J.Rose, Masashi Kawasaki: "Resolving Competing Theories for Control of the Jamming Avoidance Response : The Role of Amplitude Modulations in Electric Organ Discharge Decelerations"The Journal of Experimental Biology. 202. 1377-1386 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yumi Takizawa, Makio Ishiguro, Atsushi Fukasawa, Sumio Ohkawa: "Spectral Analysis of Nonstationary Signals on a Two Dimenesional Space"ISIE '99-Bled, Slovenia. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shimodaira, H., Hasegawa, M.: "Multiple comparisons of log-likelihoods with applications to phylogenetic inference"Molecular Biology and Evolution. 16. 1114-1116 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kato, H., Kawahara, H.& Ishiguro, M.: "On the Coefficient-Modulated Autoregressive Model"Technical Report. No.98-12. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishiguro, M.and Oya, T.: "Analysis of a Human/2-wheeled-Vehicle System by ARdock, in The Practice of Time seires Analysis"Springer-Verlag New York, Inc.. 209-228 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ozaki, T., Jimenez, J.C., Biscay, R.and Valdes-Sosa, V.: "Nova Science Publishers, edited by N.Pradhan, P.E.Rapp & R.Sreenivasan"Nonlinear Time Series Models and Neural Dynamical Systems", in Nonlinear Dynamics & Brain Functioning. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Valdes-Sosa, P., Bosch, , Jimenez, J.C., Trujillo, N., Biscay, R., Morales, F., Hernandez, J.L., Ozaki, T.: "Nova Science Publishers, edited by N.Pradhan, P.E.Rapp & R.Sreenivasan""The Statistical Identification of Nonlinear Brain Dynamics : A Progress Report", in "Nonlinear Dynamics & Brain Functioning". (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ozaki, T.Shi, Z.: "Aihara & Aizawa Ed., Saiennsu-Sha"ExpAR Models and Chaos, in Fromtier of Chaos Research. 101-111 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ozaki, T., P.Valdes-Sosa, V.Haggan-Ozaki and Shi, Z: "Edited by S.K.Malik, M.K.Chandrashekaran, and N.Pradhan, Indian National Science Academy, New Delhi"Prediction-based Characterization of Chaotic Phenomena in Bio-Sciences, in Nonlinear Ohenomena in Biological & Physical Sciences. 65-121 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2002-03-26  

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