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2013 Fiscal Year Annual Research Report

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

Research Project

Project/Area Number 22500254
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

岸田 邦治  岐阜大学, 工学部, 教授 (90115402)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywords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
Research Abstract

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。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 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

    • Author(s)
      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
    • Journal Title

      日本生体磁気学会誌

      Volume: 26 Pages: 248-249

  • [Journal Article] Blind Source Separation of Neural Activities from Magnetoencephalogram in Periodical Median Nerve Stimuli2013

    • Author(s)
      Kuniharu Kishida
    • Journal Title

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

      Volume: 35 Pages: 5837-5840

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neurodynamics of somatosensory cortices studied by magnetoencephalography2013

    • Author(s)
      Kuniharu Kishida
    • Journal Title

      Journal of Integrative Neuroscience

      Volume: 12 Pages: 299-329

    • DOI

      10.1142/S0219635213500180

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      岸田邦治
    • Organizer
      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
    • Place of Presentation
      統計数理研究所
    • Year and Date
      20131206-07
  • [Presentation] ブラインド源分離による触覚刺激時の脳磁図解析2013

    • Author(s)
      岸田邦治, 大前智洋, 萩原綱一, 飛松省三
    • Organizer
      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
    • Place of Presentation
      統計数理研究所
    • Year and Date
      20130919-21

URL: 

Published: 2015-05-28  

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