運動の学習を実現する小脳内情報処理に関する研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18500231
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体生命情報学
• 研究機関: 中部大学
• 研究代表者: 平田 豊 中部大学, 工学部, 教授 (30329669)
• 研究協力者: HIGHSTEIN Stephen M. Washington University School of Medicine, Dept. Otolaryngology, Professor ; BLAZQUEZ Pablo M. Washington University School of Medicine, Dept. Otolaryngology, Research Assistant Professor ; BAKER Robert New York University Medical School, Dept.Physiology and Neuroscience, Professor
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 動物行動実験 / 金魚 / サル / 神経活動 / モデル / 電気生理実験 / 前庭動眼反射 / 眼球運動

研究概要

小脳を中核として実現される運動学習に関わる脳内情報処理機構を、電気生理学的手法を用いた動物実験により探り、得られた結果をもとに計算機上に数理モデルを構築し、その妥当性を確認した。また、このモデルによる実機モータ制御を試み、小脳モデルが実機モータの適応制御に有効であることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] 前庭動眼反射の方向選択的運動学習とゲイン増減メカニズムの差異 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉川明昌, 平田豊
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 J92-D巻, 1号 ページ: 176-185
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computer Simulation of Vestibuloocular Reflex Motor Learning Using a Realistic Cerebellar Cortical Neuronal Network Model (2008)
  • 著者名/発表者名: Inagaki, K., Hirata, Y., Blazquez, PM., Highstein, SM.
  • 雑誌名: Neural Information Processing Vol.4984 ページ: 902-912
  • 査読あり
• [雑誌論文] 瞳孔ゆらぎを指標とした覚醒度状態評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西山潤平, 谷田公二, 楠見昌司, 平田豊
  • 雑誌名: 生体医工学会論文誌 第46巻2号 ページ: 212-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between residual aberration and light-adapted pupil size in human subjects (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H., Hirata, Y., Usui, S.
  • 雑誌名: Optometry and Vision Science Vol.84, No.6 ページ: 517-521
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高速楕円検出に基づく眼球回旋運動のリアルタイム計測システム (2007)
  • 著者名/発表者名: 坂下祐輔, 藤吉弘亘, 平田豊, 高丸尚教, 深谷直樹
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 127-C巻, 4号 ページ: 591-598
  • 査読あり
• [雑誌論文] 画像処理技術を用いた眼球運動計測装置システム (2007)
  • 著者名/発表者名: 坂下祐輔, 藤吉弘亘, 平田豊
  • 雑誌名: 画像ラボ Vol.18, No.12 ページ: 12-16
• [雑誌論文] 小脳神経回路網を陽に記述した前庭動眼反射モデル (2007)
  • 著者名/発表者名: 稲垣圭一郎, 平田豊
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 J90-D巻, 5号 ページ: 1293-1304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chronic Changes in inputs to dorsal Y neurons accompany VOR motor learning (2006)
  • 著者名/発表者名: Blazquez, PM., Hirata, Y., Highstein, SM
  • 雑誌名: Journal of Neurophysiology Vol.95, No.3 ページ: 1812-1825
  • 査読あり
• [雑誌論文] 画像処理による3次元眼球運動計測 (2006)
  • 著者名/発表者名: 坂下祐輔, 藤吉弘亘, 平田豊
  • 雑誌名: 日本実験力学会誌 Vol.6, No.3 ページ: 236-243
• [学会発表] Characterization of iris pattern stretches and application to the measurement of roll axis eye movements (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, J., Hashimoto, T., Sakashita, Y., Fujiyoshi, H., Hirata, Y.
  • 学会等名: Proc. 30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society(4949-4952)
  • 発表場所: Vancouver Convention & Exhibition Center, Vancouver(4949-4952)
  • 年月日: 20080820-24
• [学会発表] Real time adaptive motor control by the cerebellar neuronal network model (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirata, Y., Tanaka, Y., Yagi, H.
  • 学会等名: 18th Annual Meeting of Neural Control of Movement
  • 発表場所: Naples, Florida
  • 年月日: 20080429-0504
• [学会発表] Computer simulation of vestibuloocular reflex motor learning using a realistic cerebellar cortical neuronal network model (2007)
  • 著者名/発表者名: Inagaki, K., Hirata, Y., Blazquez, PM., Highstein, SM.
  • 学会等名: Proc. The 14th International Conference on Neural Information Processing
  • 発表場所: Kitakyushu Science and Research Park, Kitakyushu
  • 年月日: 20071113-16
• [学会発表] Comparison of vestibuloocular reflex motor learning induced by active and passive head motion in goldfish (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, A., Sakai, M., Hirata, Y.
  • 学会等名: Program No.190.2. 2007 Abstract Viewer/Itinerary Planner : Society for Neuroscience
  • 発表場所: Online. San Diego Convention Center, San Diego
  • 年月日: 20071103-07
• [学会発表] Cerebellar flocculus Purkinje cell complex spikes during VOR in the dark before and after VOR motor learning in squirrel monkeys (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirata, Y., Blazquez, PM., Furuta, K., Inagaki, K., Highstein, SM.
  • 学会等名: Program No.190.3. 2007 Abstract Viewer/Itinerary Planner : Society for Neuroscience
  • 発表場所: Online. San Diego Convention Center, San Diego
  • 年月日: 20071103-07
• [学会発表] The pupil as a possible premonitor of drowsiness (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, J., Tanida, K., Kusumi, M. Hirata, Y.
  • 学会等名: Proc. 29th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society(1586-1589)
  • 発表場所: Cite Internationale, Lyon
  • 年月日: 20070823-26
• [学会発表] A realistic model of VOR motor learning with spiking cerebellar cortical neuronal network (2006)
  • 著者名/発表者名: Inagaki, K., Hirata, Y.
  • 学会等名: Proc. 2006 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems(915-918)
  • 発表場所: Yonago
  • 年月日: 20061212-14
• [学会発表] Mechanism of frequency selectivity in VOR motor learning : frequency channel or waveform learning? (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, A., Hirata, Y.
  • 学会等名: Proc. 28th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society(6217-6220)
  • 発表場所: Marriott at Times Square, NY City
  • 年月日: 20060830-0903
• [学会発表] Model of VOR motor learning with spiking cerebellar cortical neuronal network (2006)
  • 著者名/発表者名: Inagaki, K., Hirata, Y., Blazquez, PM., Highstein, SM.
  • 学会等名: Proc. the Annual Computational Neuroscience Meeting 2006(57)
  • 発表場所: The University of Edinburgh, Edinburgh
  • 年月日: 20060716-20
• [学会発表] Interpretation of the heart rate variability during linear acceleration stimuli with the electrical circuit model of human cardiovascular system (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, J., Hata, T., Nagaoka, S., Hirata, Y.
  • 学会等名: Proc. The 27th annual international gravitational physiology meeting
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20060423-28
• [備考] イベント情報「脳・生体情報計測と応用の最前線」中日新聞朝刊2008.1.10掲載
• [備考] 多田しげおの気分は爽快電話インタビューCBCラジオ2007.10.11放送
• [備考] ホットイブニング中継・居眠り防止の最新技術NHK名古屋2007.09.10放送
• [備考] 瞳孔の動きで眠気察知愛知・中部大の平田教授ら技術確立中日新聞夕刊2007.08.24掲載
• [備考] 自覚前に眠気を察知中部大教授瞳孔の変化を計測讀賣新聞朝刊2007.08.23掲載
• [産業財産権] 眠気予兆検出装置 (2008)
  • 発明者名: 平田豊
  • 権利者名: 学校法人中部大学
  • 産業財産権番号: 2008-238931
  • 出願年月日: 2008-09-18
• [産業財産権] 眼球運動計測方法および眼球運動計測装置 (2007)
  • 発明者名: 藤吉弘亘、平田豊
  • 権利者名: 藤吉弘亘、平田豊
  • 産業財産権番号: 2007-113995
  • 出願年月日: 2007-04-24
• [産業財産権] 眠気状態判定装置 (2007)
  • 発明者名: 谷田公二、平田豊
  • 権利者名: 本田技研工業株式会社
  • 産業財産権番号: 2007-250249
  • 出願年月日: 2007-09-26
• [産業財産権] 個人認証装置 (2007)
  • 発明者名: 谷田公二、平田豊
  • 権利者名: 本田技研工業株式会社
  • 産業財産権番号: 2007-250250
  • 出願年月日: 2007-09-26