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2013 年度 実績報告書

統計的逆問題を用いた大脳内連関のシステム同定に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22500254
研究機関岐阜大学

研究代表者

岸田 邦治  岐阜大学, 工学部, 教授 (90115402)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード脳磁図 / 統計的逆問題 / フィードバックシステム / ブラインド源分離 / 脳内通信 / インパルス応答 / 体性感覚 / 正中神経刺激
研究概要

脳磁図におけるこれまでの研究では加算平均波形から得られる動的情報を解析してきたが、この確定信号のまわりのゆらぎにも動的情報が含まれているはずである。このゆらぎの動的情報を脳内活動部位間のインパルス応答の形で取得することが脳内通信である。そこで、正中神経の繰り返し刺激の脳磁図データをブラインド源分離の使用後、逆問題推定により得られた脳内活動部位の電流源データを2成分フィードバック系で同定すれば、同定モデルに含まれる伝達関数は同定部位間のインパルス応答を意味した。今後、その生理学的な解明が待たれている。
解析する脳磁図データとしてはこれまでに蓄積した体性感覚誘発磁場データと聴覚誘発磁場データがあり、その2成分系としての取り扱いを当初の2年間でほぼ終了した。昨年度には、これを一歩進めて、体性感覚の活動部位は左右半球脳の第1、2次体性感覚野の4箇所程の活動があると分かっているので、多成分系のフィードバックモデルを用いた解析を行なった。本年度は本フィードバックシステム論的手法を脳波・脳磁図データに適用した場合に統計的観点から解決しなければならない観点を明らかにした。つまり、新しい活動部位の探索と伝達関数のロバスト性の確認を行った。
ところで、以上の脳磁図データは64chのモデル同定であった。近年306chの脳磁図データが主流となってきている。また、MRIにおける脳科学の進歩は著しく、脳内活動部位はMRI画像上で表示されている。そこで、最終年の本年度では九州大学で取得した306chの脳磁図データについて、MRI情報も取り入れた解析を行なって、脳内通信の検出法を仕上げる一歩を踏み出した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 脳活動源情報を用いたブラインド信号分離による波形成分の自動抽出:てんかん性磁界活動への応用2013

    • 著者名/発表者名
      廣永成人、重藤寛史、萩原綱一、茶谷裕、上原平、岸田邦治、飛松省三
    • 雑誌名

      日本生体磁気学会誌

      巻: 26 ページ: 248-249

  • [雑誌論文] Blind Source Separation of Neural Activities from Magnetoencephalogram in Periodical Median Nerve Stimuli2013

    • 著者名/発表者名
      Kuniharu Kishida
    • 雑誌名

      Proceedings of 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'13)

      巻: 35 ページ: 5837-5840

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neurodynamics of somatosensory cortices studied by magnetoencephalography2013

    • 著者名/発表者名
      Kuniharu Kishida
    • 雑誌名

      Journal of Integrative Neuroscience

      巻: 12 ページ: 299-329

    • DOI

      10.1142/S0219635213500180

    • 査読あり
  • [学会発表] 統計的逆問題としてのフィードバックシステム論的手法と正中神経刺激時の体性感覚野と聴覚野間の脳内通信2013

    • 著者名/発表者名
      岸田邦治
    • 学会等名
      非侵襲生体信号の解析・モデル化技術とその周辺研究集会
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 年月日
      20131206-07
  • [学会発表] ブラインド源分離による触覚刺激時の脳磁図解析2013

    • 著者名/発表者名
      岸田邦治, 大前智洋, 萩原綱一, 飛松省三
    • 学会等名
      ダイナミカルバイオインフォマティックスの展開II研究集会
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 年月日
      20130919-21

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公開日: 2015-05-28  

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