ビームフォーミングによる脳磁界解析法の開発

使用波束形成的磁脑场分析方法的开发

基本信息

批准号：
11750363
负责人：
眞溪歩
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750363/
关键词：
MEG ビームフォーミング

项目摘要

近年,脳機能を解明するための研究が盛んになってきており,その一例に脳神経活動の副産物として発生する磁界を多点で計測する脳磁界計測(以下,MEG,Magnetoencephalography)がある.MEGの目的のひとつは,逆問題を解き,脳神経活動を時間空間的に同定することである.この逆問題は不良設定問題であり,従来から行われている最適化による解法や,近年登場した統計的処理による解法では,それぞれ局所解に陥る,部分解能が悪いなどの問題を抱える.このような状況下で,本研究では2種類の手法を提案し,評価を行った.主な実績は,それぞれ下記のとおりである.1)ビームフォーミングによって,できるだけ高分解能に,空間的に離散化した脳内の各点の電気的活動を推定する.この段階での分解能は高くないが,各点の活動は時系列データとして得られるため,時系列間の相関をもとにクラスタリングを行い,同期して活動を行った部位ごとに表示することにする.聴覚野と運動野が時間帯をオーバーラップさせ活動するMEGデータに対し本手法を適用し,従来法では不可能であったそれぞれの活動の分離に成功した.2)必ずしも脳内の活動源推定に還元することなく,データどおしを比較し,その類似性を評価する手法としてバーチャルビームフォーミングを提案する.これは,脳内の具体的部位ではなく,特定のMEG活動のような抽象的なものをターゲットするビームフォーミングである.バーチャルビームフォーミングは,心理評価などの意識の介在する評価と異なり,MEGデータのみから脳内処理の類似性などを定量評価できる.音像定位関連MEGに対し,本手法を適用し,音源の移動幅が大きくなるにつれ,音源の出現・消失の反応と近くなることが確認された.

近年来，研究一直在澄清大脑功能，一个例子是脑磁场测量（以下称为MEG，磁脑摄影），该测量测量了在多个点上以脑神经活性的副产物而产生的磁场。 MEG的目的之一是在空间空间上解决反问题并识别脑神经活动。这个反问题是设置不良的问题，近年来出现的常规优化和统计处理的解决方案存在诸如局部解决方案和部分解决方案之类的问题。在这种情况下，这项研究提出了两种类型的方法并对其进行了评估。主要成就如下：1）估计大脑中每个点的电活动，这是通过在最高可能的分辨率下进行波束形成的空间离散的。尽管此阶段的分辨率不高，但每个点的活动都可以作为时间序列数据获得，因此是时间序列。基于列之间的相关性和显示活动同步的每个站点的相关性执行聚类。我们将这种方法应用于MEG数据，其中听觉和运动区域在时区重叠并成功分离了每种活动，这是不可能的。这是针对抽象事物（例如特定的MEG活动）而不是大脑中具体部分的范围。与意识评估（例如心理评估）不同，虚拟波束形成可以对单独的MEG数据进行定量评估，并且可以单独从MEG数据中对大脑处理的相似性进行定量评估。该方法应用于与声音图像定位有关的MEG，并且随着声源的运动范围的增加，已确认它更接近声源的外观和消失的反应。

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ayumu Matani: "Biomagnetic inverse analysis based on decorrelation"12th Intl.Conf.on Biomagnetism. 180 (2000)

Ayumu Matani：“基于去相关的生物磁逆分析”第十二届国际生物磁学会议。

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发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

増田泰: "位相差をもつ音声刺激聴取時のMEGによる脳活動計測"信学技法「MEとバイオサイバネティックス」. MBE99. 75-80 (1999)

Yasushi Masuda：“在收听具有相位差的音频刺激时使用 MEG 测量大脑活动”IEICE 技术“ME 和 MBE99”（1999 年）。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

大久保英明: "両耳間時間差をもつ音刺激に対する脳活動のMEG計測"第15回生体・生理工学シンポジウム論文集. BPES2000. 123-126 (2000)

Hideaki Okubo：“MEG 测量响应声音刺激的耳间时间差异”第 15 届生物和生理工程研讨会论文集 BPES2000 (2000)。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

長縄美香: "適応型加算平均によるMEG信号処理"第14回生体・生理工学シンポジウム論文集. BPES99. 207-208 (1999)

Mika Naganawa：“使用自适应平均的 MEG 信号处理”第 14 届生物和生理工程研讨会 BPES99 论文集（1999 年）。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

長縄美香、眞溪歩他: "適応型加算平均によるMEG信号処理"生体生理工学シンポジウム論文集. 14. 207-208 (1999)

Mika Naganawa、Ayumu Maki 等人：“使用自适应平均进行 MEG 信号处理”生物生理工程研讨会论文集 14. 207-208 (1999)。

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通讯作者：
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通讯作者：
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