平成152003)年度 一般研究1実施報告書

 

課題番号

15−共研−1003

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

TEL

FAX

E-mail

URL

 

 

 

研究目的と成果(経過)の概要

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。今年度はEEGの逆問題解を10数万次元の時空間状態空間モデルをつか
ったカルマンフィルターにより計算する方法を具現化した。その他14万チャネルのfMRI時系
列データから脳内の特定の場所間のダイナミックな因果関係を見つけることなどに取り組ん
だ。
 前者に関してはニューヨークで開かれたHuman Brain Mapping の国際会議HBM2003で発表した。
後者に関しては客員助教授の Bosch の貢献と東北大学未来科技術共同研究センターの Riera 博士の
貢献により大きな進展があった。2000年に尾崎が提案したNN-ARX(Nearest Neighbor ARX)モデル
の有効性、とくに Source Localization と Connectivity 解析への有効性が認められ,2004年の
Brain Connectivity に関する国際会議で招待講演をし,大きな反響があった。

 

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)

雑誌発表、
1.Yamashita,O.,Galka,A.,Ozaki,T.Biscay,R.and Valdes-Sosa,P.,"Recursive penalized least squares
solution for the dynamical inverse problem of EEG generation",Human Brain Mapping,in press(2004).
2.Galka,A.,Yamashita,O.,Ozaki,T.,Biscay,R.and Valdes-Sosa,P.,"A solution to the dynamical
inverse problem of EEG generation using spatiotemporal Kalman filtering",Neurolmage,in press
(2004).
3.Riera,J.J.,Watanabe,J.,Iwata,K.,Miura,N.,Aubert,E.,Ozaki,T.,Kawashima,R."A state-space
model of the hemodynamic approach: nonlinear filtering of BOLD signals",Neurolmage,in press
(2004).
4.Riera,J.J.,Yamashita,O.,Kawashima,R.,Sadato,N.,Okada,T.,Ozaki,T."fMRI activation maps based
on the NN-ARX model.",Neurolmage,in press(2004).
口頭発表
1)21 June,2003,OHBM2003,Marriot Hotel,New York,A solution to the inverse problem of EEG
generation using spatiotemporal Kalman filtering,No.837(with A.Galka)
2)21 June,2003,OHBM2003,Marriot Hotel,New York,Dynamic Inverse problem of EEG and practical
computation procedure for the solution,No.979(with O.Yamashita)
3)21 June,2003,OHBM2003,Marriot Hotel,New York,Method to estimate neuronal dynamics from
BOLD signal,No.932(with J.Riera)
4)22,August,2003,World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering,2003,Sydney,
"Dynamical estimation of EEG generators by spatiotemporal Kalman filtering",(with A.Galka)
5)Sept.19,2003、2003年日本応用数学会、Kyoto、セッション「診断と逆問題」、Spatiotemporal Kalman
filtering: A new approach for solving high-dimensional inverse problems(with A.Galka)
6)Sept.18,2003「21世紀の診断工学とその周辺」研究会"Dynamic inverse solution of EEG using
spatial temporal models"(with O.Yamashita)
7)Sept.5,2003年日本統計学会、於名城大学、'EEG動的逆問題に対する高次元カルマンフィルタの近似
解法、(with O.Yamashita)
8)2003年日本統計学会、名古屋、Sept.5-Sept.6,2003"Spatiotemporal Kalman filtering:A new approach
for solving high-dimensional inverse problems"(with A.Galka)
9)OIST Symposium on New Horizons in Molecular Science and Systems:An Integrated Approach,Oct.15,
2003,A solution to the dynamical inverse problem of EEG generation using spatiotemporal Kalman
Filtering(with A.Galka)
10)11月27日、機能的MRI研究会、於国立岡崎研究機構生理学研究所,"An introduction to Time Series
Modeling Approach in fMRI Data Analysis"
11)11月27日,機能的MRI研究会、於国立岡崎研究機構生理学研究所,"Evaluating effective
connectivity:Multivariate time series approach"(with 山下宙人,定藤規弘)
12)早稲田大学 International Seminar on Nonlinear Time Series Analysis,Jan.22-Jan.23,2004,
"Spatiotemporal Kalman filtering: Nearest neighbor ARX modeling of spatial time series with
application to localization and connectivity study of functional MRI data"
13)早稲田大学 International Seminar on Nonlinear Time Series Analysis,Jan.22-Jan.23,2004,
"Spatiotemporal Kalman filtering: A new approach for solving high-dimensional inverse problems"
(with A.Galka)
その他

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

総合研究大学院大学

Rolando Biscay Lirio

キューバ,Habana大学