脳波を用いた表情機能の同定

利用脑电图识别面部表情功能

• 批准号: 19J20411
• 负责人: 渡邊 朝子
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: National Cardiovascular Center Research Institute (2020-2021)Kyushu Institute of Technology (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J20411/
• 关键词: 脳波; 表情; ネットワーク解析; 脳波; 表情; ネットワーク解析

新型コロナウイルスの影響により、新たに被験者実験を実施することができなかったため、2019年度中に取得した被験者実験のデータを利用しデータ解析を行った。脳波の解析では、脳内のニューロンの同期性の指標としてsynchronization likelihoodを基にした脳ネットワークを構築・評価する手法を提案した。また、媒介中心性を算出しその値を基に電極集合を抽出した。この電極集合を評価するためにSzymkiewicz-Smpson係数を導入し、表情に関する脳活動の考察を行なった。fMRIの解析では、表情に関連して活性することが知られる脳部位が本研究の実験タスクでも活性化したことがわかった。ネガティブ表情の表出に関して前頭部の左運動前野腹側部と両下前頭回が活性化し、表情表出一般で後頭部の右下頭頂小葉、両上頭頂小葉及び両後帯状皮質が活性化した。活性化したこれらの脳部位が十分な大きさを持てば、脳波の解析結果から脳部位の位置を推測できることも示唆された。脳波及びfMRIの結果から、ネガティブ表情表出における脳活動の類似性が見られた。被験者の表情写真の解析によって、ポジティブ及び中立な表情では意図した表情を表出できたが、ネガティブな表情は意図した表情を表出できていないことが分かった。また、左右のポジティブ表情の違い、ポジティブ表情とネガティブ表情の違い、ポジティブ表情間の類似性、ネガティブ表情間の類似性が確認できた。以上より、感情変化を伴わない単純な表情の表出によって脳活動を変化させることができたということは、笑顔の表出を利用した治療や表情の模倣を意識的に行わせたトレーニングの効果を科学的に支持できたと考える。

由于新的冠状病毒的影响，不可能进行新的主题实验，因此使用2019财政年期间获得的受试者实验的数据进行了数据分析。在对脑波的分析中，我们提出了一种基于同步可能性的脑网络的脑网络的方法，以构建和评估脑网络，以指示大脑中神经元的同步。此外，计算了调解中心性，并根据该值提取电极集。为了评估该电极集，引入了Szymkiewicz-SMPSON系数，并检查了与面部表达相关的大脑活动。 FMRI的分析表明，在本研究的实验任务中也激活了大脑区域，已知与面部表达相关的活性。关于面部表达的表达，激活了额叶额叶的左侧腹侧和下额叶的左腹侧，并在面部表达的一般表达中激活了枕face的右下下顶叶，双尖叶叶和枕毛的皮层。还建议，如果这些激活的大脑区域足够大，则脑波分析结果可以推断大脑区域的位置。脑电图和fMRI的结果显示出阴性面部表达中脑活动的相似性。对受试者面部表达照片的分析表明，阳性和中性表达可以表达预期的表达，但负表达没有表达预期的表达。此外，左侧和右侧的阳性表达式差异，正表达和负面表达的差异，正表达之间的相似性以及阴性表达之间的相似性。从上面的角度来看，大脑活动能够通过表达简单的面部表情而没有情感变化来改变这一事实，这意味着它在科学上支持了使用微笑表情和训练有意识地模仿面部表情的治疗的影响。