平成18（2006）年度　共同研究集会実施報告書

課題番号	18−共研−4006			専門分類		5
研究課題名	21世紀の診断工学とその周辺
フリガナ 代表者氏名	イワキ　スナオ 岩木　直			ローマ字		IWAKI SUNAO
所属機関	産業技術総合研究所
所属部局	人間福祉医工学研究部門
職　　名	主任研究員
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配分経費	研究費	50千円	旅　費		540千円		研究参加者数	42　人

研究目的と成果（経過）の概要

医学・工学を問わず，非侵襲・非破壊的な手法に基づく正確な診断を行うための技術の開発はますます重要性を増している．これらの分野では，共通の問題構造を有する診断工学的問題(逆問題)に対して様々なアプローチが必要とされており，この問題に対する分野横断的な視点に基づく有益な方法論の提案が期待されているが，各分野間の相互作用を意図した取り組みは依然として十分とはいえない．
本研究会では，医学・工学にまたがる様々な分野の研究者の参加を募り，領域横断的な視点から逆問題をとらえ，共通の問題構造の発見やその解法の提案と相互の交流を行った．本年度は，「神経科学およびニューロイメージングにおける確率論的情報処理の新展開と課題」をキーワードとして，脳神経科学および臨床的な脳機能診断の高度化に関する最も重要な先端的技術である，脳波(EEG)・脳磁図(MEG)・fMRI・光トポグラフィを用いた非侵襲脳機能計測における逆問題解析，および，地震予知解析，環境リスク問題，音声処理，幼児の知能獲得過程に関連した複雑なシステムの同定に対する統計的なアプローチを中心に，それぞれの分野における第一線の研究者による特別講演と関連する話題についての一般講演を行った．これらの講演と議論を通じて，EEG・MEG・fMRIデータ解析分野の研究者と，非定常解析・非線形時系列解析等の逆問題・統計数理解析の研究者との相互交流を行い，領域横断的な本研究分野における相乗的な発展の可能性を検討することを目的とした．
研究集会では，以下に挙げるような，計算神経科学，離床神経生理学，非侵襲脳機能計測技術開発分野の主導的立場にある研究者による4件の特別講演を含む，13件の最近の研究成果の発表と討論を行った．
- 銅谷 賢治(沖縄科学技術大学院大学先行研究):「Bayesian Brain: 脳の機能モデルと解析ツールとしてのベイズ推定」
- 橋本 勲 (金沢工業大学): 「体性感覚野高周波振動(300-900 Hz)の磁場計測」
- 岡田 真人 (東京大学): 「スパイクの統計解析と神経ダイナミクス」
- 牧 敦 (日立製作所): 「光トポグラフィを用いた脳機能イメージングの新展開と課題」
研究会では，各演題に対して，制御工学，脳科学，神経科学，計測工学，臨床神経生理学など幅広い観点からの討論が行われ，逆問題の理論と応用に関して，通常の各専門分野に限定された研究集会では得られない，分野横断的な議論を展開することができた．

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

共同研究集会開催を，下記のweb pageに掲載するとともにNeuroMailメーリングリストへの投稿により告知した．
http://staff.aist.go.jp/s.iwaki/misc/ism2006/
また，関連する情報が，以下の論文等に掲載されている．

- A. Maki et al., Spatial and temporal analysis of human motor activity using noninvasive NIR topography. Med. Phys., vol22, pp. 1997-2005, 1995
- 牧 敦 他, 発達科学におけるニューロイメージングの役割〜光によるニューロイメージングを中心に〜, ベビーサイエンス 第３巻, 2003.
- http://www.hitachi-medical.co.jp/medix/pdf/vol39/p04-10.pdf
- K. Doya et al., Bayesian Brain: Probabilistic Approaches to Neural Coding. MIT Press, 2006.
- K. Samejima et al., Representation of action-specific reward value in the striatum. Science, 310, 1337-1340, 2005
- S.C. Tanaka et al., Brain mechanism of reward prediction under predictable and unpredictable environmental dynamics. Neural Networks, 19, 1233-1241, 2006.
- I. Ozaki and I. Hashimoto, Neural mechanisms of the ultrafast activities, Clin EEG Neurosci., vol. 36, pp. 271-277, 2005.
- I. Hashimoto et al., Muscle afferent inputs from the hand activate human cerebellum sequentially through parallel and climbing fiber systems, Clin. Neurophysiol., vol. 114, pp. 2107-2117, 2003.
- K. Kishida et al., A new dynamical approach to auditory evoked magnetic field by blind identification, Proc 9th Intl. Conf. Biomagnetism (Biomag2004), pp. 513-514, 2004.
- S. Iwaki et al., Brain Activities during 3-D Structure Perception from 2-D Motion as Assessed by Combined MEG/fMRI Techniques, Complex Medical Engineering, In Press.
- H. Konno amd K. Nishimura, J. Phys. Soc. Jpn, vol. 74, In Press.
- M. Mouri et al, Global noise elimination from ELF band electromagnetic signals by independent component analysis and blind signal separation, Proc. 6th Intl. Conf. ICA 2006, pp.384-390, 2006.

研究参加者一覧
氏名	所属機関
Andreas Galka	ドイツ、Kiel大学
五百鬼頭　正	複雑系応用技術研究所
石川　真澄	九州工業大学
板井　陽俊	愛知県立大学
井上　雄二郎	島根大学
岡本　良夫	千葉工業大学
尾崎　統	統計数理研究所
兼本　茂	会津大学
樺島　祥介	東京工業大学
岸田　邦治	岐阜大学
北川　源四郎	統計数理研究所
金野　秀敏	筑波大学
寒河江　雅彦	岐阜大学
佐治　量哉	東京大学
章　宏	九州工業大学
鈴木　貴	大阪大学
鈴土　知明	日本原子力研究所
関野　正樹	東京大学
竹内　豊	東芝
田村　守	北海道大学
田村　義保	統計数理研究所
銅谷　賢治	沖縄科学技術研究基盤整備機構
中井　敏晴	産業技術総合研究所
中村　和歌子	島根大学
鍋島　邦彦	日本原子力研究所
奈良　高明	東京大学
長谷川　博	茨城大学
羽田野　祐子	筑波大学
林　初男	九州工業大学
福水　健次	統計数理研究所
藤巻　則夫	通信総合研究所(九州工業大学)
堀畑　聡	日本大学
牧　敦	（株）日立製作所
眞溪　歩	東京大学
松内　一雄	筑波大学
村田　昇	早稲田大学
元田　浩	大阪大学
安川　博	愛知県立大学
山田　澄	摂南大学
鷲尾　隆	大阪大学
渡辺　史紀	(株)東京電力