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

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22500254
• 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: 統計科学
• 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: 統計的逆問題 / フィードバックシステム論的手法 / 脳磁図解析 / 脳内通信 / ブラインド源分離 / 正中神経繰り返し刺激 / ブラインド同定

研究概要

正中神経刺激時の脳磁図データに統計的逆問題としてのシステム同定を実行した。ブランド同定であるフィードバックシステム論的手法を用いて活動部位間のインパルス応答を求め、脳内活動部位間のダイナミックな働きを調べた。その際、周期的刺激なる時間構造を利用してブラインド源分離法を適用することが必須であり、活動している体性感覚野の電流源データを脳磁図データからブラインド源分離によって再構成することでシステム同定時のSN比の向上を試みた。さらに、算出された脳内電流源データのコヒーレンスを調べることでシステム同定の信頼性の向上を図った。

研究成果

• [雑誌論文] Neurodynamics of somatosensory cortices studied by magnetoence phalography (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuniharu Kishida
  • 雑誌名: Journal of Integrative Neuroscience 巻: vol.12, no. 3 ページ: 299-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blind Source Separation of Neural Activities from Magnetoencephalogram in Periodical Median Nerve Stimuli (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuniharu Kishida
  • 雑誌名: Proceedings of the 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'13) 巻: SaB03.5 ページ: 5837-5840
  • 査読あり
• [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巻 ページ: 248-249
• [雑誌論文] 体性感覚誘発関連磁場の抽出とブラインド源分離 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岸田邦治
  • 雑誌名: 日本生体磁気学会会誌 巻: 25巻 ページ: 88-89
• [雑誌論文] 脳磁図解析の新展開multipole-expansion(多重極展開)とその応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岸田邦治
  • 雑誌名: 日本生体磁気学会会誌 巻: 24巻 ページ: 36-37
• [雑誌論文] 2Hzの周期的正中神経刺激における皮質部位間の通信 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岸田邦治
  • 雑誌名: 日本生体磁気学会会誌 巻: 24巻 ページ: 212-213
• [雑誌論文] 脳磁場活動とそのブラインド源分離 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸田邦治
  • 雑誌名: 日本生体磁気学会誌 巻: 23巻 ページ: 34-35
• [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
• [学会発表] 正中神経刺激時の脳内通信の検出とフィードバックシステム論的手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岸田邦治
  • 学会等名: 医学・工学における逆問題とその周辺(4)研究会
  • 発表場所: 統計数理研究所
  • 年月日: 20121130-1201
• [学会発表] 5Hz正中神経刺激時の体性感覚情報処理とその脳内通信のシステム同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岸田邦治
  • 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研究集会
  • 発表場所: 統計数理研究所
  • 年月日: 20120913-15
• [学会発表] 脳内通信の検出のための統計数理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岸田邦治
  • 学会等名: 医学・工学における逆問題とその周辺(3)研究会
  • 発表場所: 統計数理研究所
  • 年月日: 20111127-28
• [学会発表] 正中神経周期刺激時の脳磁図解析と脳内情報処理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岸田邦治
  • 学会等名: 医用診断のための応用統計数理の新展開III研究集会
  • 発表場所: 統計数理研究所
  • 年月日: 20110908-10
• [学会発表] 2Hzの正中神経刺激時における脳内通信とそのシステム同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸田邦治
  • 学会等名: 医学・工学における逆問題とその周辺(2)研究会
  • 発表場所: 統計数理研究所
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] 音脈分凝の数理モデル (2010)
  • 著者名/発表者名: 金野秀敏, 岸田邦治
  • 学会等名: 医用診断のための応用統計数理の新展開II研究集会
  • 発表場所: 統計数理研究所
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] 正中神経刺激時の脳内通信と脳梁通過時間遅れ (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸田邦治
  • 学会等名: 医用診断のための応用統計数理の新展開II研究集会
  • 発表場所: 統計数理研究所
  • 年月日: 2010-09-17
• [図書] Intracerebral Communication Studied by Magnetoencephalography in Advances in Brain Imaging edited by V. Chaudhary (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Kishida
  • 総ページ数: 195-220
  • 出版者: In-Tech (ISBN 978-953-307-955-4)