平成16（2004）年度　一般研究２実施報告書

課題番号	16−共研−2022			専門分類		3
研究課題名	脳機能の非線形ダイナミックス解析
フリガナ 代表者氏名	オザキ　トオル 尾崎　統			ローマ字		Ozaki Tohru
所属機関	統計数理研究所
所属部局	予測制御研究系
職　　名	教授
所在地
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配分経費	研究費	0千円	旅　費		0千円		研究参加者数	11　人

研究目的と成果（経過）の概要

今年度も脳機能のダイナミックなメカニズムをEEG,MEG,fMRIなどの計測データを用いて明ら
かにすることを目指した。
具体的には以下のような活動を行った。
1)EEGによる意識(昏睡と覚醒)のモデリング:
Roy Jhon教授(ニューヨーク大学医学部)提唱の「意識の理論」をダイナミックな時系列モデリ
ングの立場から裏づける試みの共同研究に取り組んだ。
2)ダイナミック逆問題解法DynamicLORETAの超高次元状態空間の不均等システムノイズ分散を考慮し
たモデル改良。
3)fMRIデータ解析のために2000年に導入したNN-ARXモデル手法の改良とSPMによる過去の解析結
果の検証。
4)時系列における相互情報量の計算手法とfMRI空間時系列の従属性解析への応用。
5)EEGとfMRIの融合状態空間モデル開発などの研究を行った。
6)日米政府間協定、科学技術協力事業「脳研究」協力プログラム(BRCP):
上記BRCPに参加協力。日米ワークショップ"Bioinformatic Analysis of Brain Function"、ハワ
イ会議に日本側委員の一員として出席。BioinformaticsとNeuroinformaticsにおける新しい時系
列解析の役割について脳画像時系列解析の例をもとに招待講演。
7)Brain Connectivity Havana会議:4月に上記会議に出席、脳の高次機能解明のための新しい空間
時系列解析の役割について招待講演。

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）

[1]Galka,A.,Yamashita,O.,Ozaki,T.,Biscay,R.,Valdes-Sosa,P.,(2004)"A solution to the
dynamical inverse problem of EEG generation using spatio-temporal Kalman filtering",
Neuroimage,23,435-453.
[2]Galka,A.,Yamashita,O.,Ozaki,T.,(2004)"GARCH modeling of covariance in dynamical
estimation of inverse solutions",Physics Letters A,333,261-268
[3]Riera,J.,Yamashita,O.,Kawashima,R.,Sadato,N.,Okada,T.,Ozaki,T.(2004)"fMRI
activation maps based on the NN-ARX model",Neuroimage,23,680-697..
[4]Yamashita,O.,Galka,A,Ozaki,T.,Biscay,R.and Valdes-Sosa,P.(2004)"Recursive
penalized least squares solution for dynamic inverse problems of EEG generation",Human Brain
Mapping,21,221-235.
[5]Ozaki,T.,Jimenez,J.C.,Peng,H & Ozaki,V.H.,(2004),"The Innovation Approach to the
Identification of Nonlinear Causal Models in Time Series Analysis",IMA Volume on"Time series
analysis and applications to geophysical systems",Vol.139,D.R.Brillinger,E.A.Robinson &
F.P.Shoenberg(Eds.),Springer,2004.
[6]Riera,J.J.,Watanabe,J.,Iwata,K.,Miura,N.,Aubert,E.Ozaki,T.,Kawashima,R.(2004)"A
state-space model of the hemodynamic approach: nonlinear filtering of BOLD signals",
Neuroimage,21,547-567,
[7]Yamashita,O.,Sadato,N.,Okada,T.and Ozaki,T.,(2004)"Evaluating frequency-wise
directed connectivity of BOLD signals applying relative power contribution with the linear
multivariate time series models",Neuroimage,in press.
[8]Jimenez,J.C. & Ozaki,T.(2004)"Local lineareization filters for non-linear
continuous-discrete state space models with multiplicative noise",Int.J.Control,76,
1159-1170.

研究会を開催した場合は、テーマ・日時・場所・参加者数を記入してください。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
Raj Sreenivasan	南アフリカ、ケープタウン大学
Andreas Galka	ドイツ、Kiel大学
Eduardo Martinez	キューバ、国立神経科学センター
Juan Carlos Jimenez	キューバ、国立サイバネティックス、数学、物理学研究所
Pedro Valdes-Sosa	キューバ、国立神経科学センター
Jorge Francisco Bosch Bayard	キューバ、国立神経科学センター
Jorge Riera	東北大学
三分一　史和	理化学研究所
山下　宙人	総合研究大学大学院
Rolando Biscay Lirio	キューバ、Havana大学