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2014 年度 実績報告書

少数試行脳磁界データの脳活動源解析手法の開発と実データへの適用

研究課題

研究課題/領域番号 24500401
研究機関独立行政法人情報通信研究機構

研究代表者

藤巻 則夫  独立行政法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳機能計測研究室, マネージャー (80359083)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード脳磁界 / 少数試行 / 脳活動源位置 / 言語処理 / 意味処理 / 脳実形状 / シミュレーション
研究実績の概要

H26年度は、本研究課題において開発する解析手法を、言語意味実験の脳磁界(MEG)計測データに適用した。これはプライム語(P)とターゲット語(T)を順に視覚呈示して、Tの意味処理を含む脳活動をMEG計測し、そのP依存性から意味処理を調べる実験である。一人の被験者から得られた約500試行のデータを使用し、PとTの意味的距離は行動実験により評価した。
本手法適用においては、まず被験者のMRI構造画像から、解析ソフトCURRYを使って脳表活動源候補位置約17,000点を抽出した。次に多数(441)試行の平均波形にL1ノルム最小法を使い、活動源位置52か所を得た。そして少数(10)試行平均波形34組について、二乗誤差最小法により各位置の活動強度を得た。刺激呈示から300-500 msの時間窓における活動強度の平均値を得て、一般線形モデルにより意味的距離依存性が統計的に有意かを判定した。なお瞬き等の雑音(アーチファクト)を含む試行を平均から除くためのしきい値や平均時間窓幅はデータに合わせて最適化した。その結果、予想した左側頭前上部において活動強度が意味的距離に比例して大きくなること(有意水準5%)がわかり、本手法の有用性が示された。
全期間をまとめると、意味的距離などの刺激パラメータによって、位置が変わらず、強度のみが変わる脳活動について、多数試行平均波形から位置を決め、少数試行平均波形ごとに強度を決めることにより、限られた試行数のMEG計測データから、刺激パラメータ依存性を抽出する手法を開発した。H24年度にシミュレーションによる精度評価を行い、H25年度に統計処理方法を開発した。H26年度は実データに適用し、脳活動の意味的距離依存性が得られた。
以上、少数試行データの解析手法を開発し、実データに応用できることを示した。この成果はBrain Topography誌に掲載された。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] MEGデータから推定した複数活動源の空間的精度2014

    • 著者名/発表者名
      藤巻則夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ヒューマンコミュニケーショングループ 情報の認知と行動研究会主催「情報の認知と行動研究会ワークショップ2014」
    • 発表場所
      サントピア岡山総社(岡山)
    • 年月日
      2014-10-02
  • [学会発表] Accuracy of a source estimation based on modified L1-norm minimization2014

    • 著者名/発表者名
      Norio Fujimaki, Yasushi Terazono, Aya S. Ihara, Tomoe Hayakawa, and Ayumu Matani
    • 学会等名
      19th International Conference on Biomagnetism
    • 発表場所
      Halifax (Nova Scotia, Canada)
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-28

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公開日: 2016-06-01  

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