| 研究課題/領域番号 |
15K21118
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
夏川 浩明 京都大学, 学術情報メディアセンター, 特定助教 (90712951)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 原子磁気センサ / 脳磁図 / 脳波 / 統合解析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究ではヒトの脳機構機序の解明のために、光ポンピング原子磁気センサ（OPAM）による脳磁図（MEG）計測と脳波計測（EEG）の同時計測を可能とするマルチモダリティ脳神経活動計測環境を構築し、両モダリティのデータを統合的に解析する手法を開発することで、より簡便で高精度な脳神経活動計測の実現を目指している。H28年度の実績としては、昨年度に計測した多チャネルOPAMモジュールを用いたMEG及び別途計測したEEGの実験の結果（センサレベル）を用いて、脳神経活動（信号源レベル）の再構成の解析フローを作成した。また再構成した時系列信号から、非線形状態空間再構成法に基づく脳部位間の向きの有る結合性を評価する解析ツールをMATLABにて実装した。これらのマルチモーダルなデータから脳の結合性を評価する新手法を実装することは、ハードウェアの高度化のみならず、解析ソフトウェアの高度化により神経活動イメージングの可能性を広げるものであろう。この成果は招待講演としてライフエンジニアリング部門シンポジウムLE2016にて発表を行った。さらに次年度以降の計測のため、多チャネルOPAMモジュールを用いたMEG 計測とGeodesic社製のEGI脳波計を用いた、脳神経活動の同時計測のために、大型の磁気シールド計測系での実験環境構築を行った。以上の成果を踏まえ、引き続き次年度以降に多チャネルOPAM-MEGとEEGの同時計測を実現し、統合解析手法を組み合わせることで、大規模な冷却装置を必要としない簡便で高精度なヒトの神経活動イメージングを目指す。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
現在までの進捗状況としては、初年度で光ポンピング原子磁気センサ（OPAM）とEEGの同時計測を実現可能なことを実証しているので、マルチモーダルなデータを利用し、脳神経活動（信号源レベル）の再構成の解析フローを作成し、簡便で高精度なヒトの神経活動イメージングの解析基盤を確立した。また、脳神経活動の再構成だけでなく、信号源レベルの時系列信号から脳部位間の結合性の評価ツールを作成した。さらに次年度以降の計測のため、OPAMモジュールを用いたMEG 計測とEEG計測システムを大型の磁気シールド計測系での実験環境に移動させることで、より自由度の高い実験環境の構築を行った。これらの進捗を鑑みて、概ね順調に進捗していると評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究の推進方策としては、H28年度に構築した大型の磁気シールド計測系での多チャネルOPAM-MEGとEEGの同時計測を行う。また取得したマルチモーダルデータに対して、構築した解析フローにより脳神経活動の信号再構成や結合解析などを行うことで、簡便な計測系による高精度なヒトの神経活動イメージングを目指す。また各モダリティのデータの有無による再構成信号の違いを検討し、マルチモーダル計測・解析の有用性を検証する。検討結果を国際会議で発表し、また学術論文にまとめる予定である。以上を踏まえて、OPAM-MEGセンサを用いたマルチモーダル計測及び解析の手法提案を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
H27年度に、予備的なOPAM-MEGとEEGの同時計測行う予定であったが、大型磁気シールド計測系への実験系移転に時間がかかったため計画を変更し、実験備品や消耗品への使用を、同時計測の実験を予定している次年度に行うこととし、研究計画の遂行のための計器類の一部を購入することとした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
以上の理由より、未使用額は実験遂行のため実験消耗品の購入にあてることにしたい。
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