脳科学における確率共鳴現象

脑科学中的随机共振现象

• 批准号: 18654073
• 负责人: 甲斐 昌一
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18654073/
• 关键词: 脳・神経; 生体生命情報学; 認知科学; 自己組織化; 生物物理

脳における情報処理過程、特に知覚や認知といった脳の高次機能にも確率共鳴同様のノイズ効果があると予想されるが、実験系の確立が困難であるために、高次機能におけるノイズの役割はほとんど分かっていない。それを明らかにするのが本研究の目的である。そのため本研究では、平成19年度に引き続き、知覚・認知における確率同期の存在を明確にするとともに、そのまとめを行った。平成19年度に確立された位相ロック値(PLV)の定義、ならびにパターン相似度の定義を使って、脳波を国際10-20法によるα波ならびにγ波に焦点を絞った全頭ならびに前頭-後頭間の引き込み特性として視覚化した。これによれば視覚刺激(顔刺激、図形刺激)がα波の位相同期を誘起し、特に顔刺激では前頭部の皮質間で相互に強く同期することが分かった。すなわち刺激提示後100-200msを中心に前頭部で最も同期し、またそれが刺激の性質に依存することが明らかになった。この同期はおおよそ100〜200msしか続かず、次第に各部位で脱同期が起こる。その様子を表すのがパターン相似度で、それは無刺激時との相似性を表す。この手法では、その時間変化で、最も相似度が小さくなるときに、認識が行われたことを確認した。全域で同期がそのパターン相似度とこれまで使用されてきた事象関連電位(ERP)と比較した結果、パターン相似度がα波領域で格段に優れた認識判定指標であった。さらにパターン相似度を前頭部と後頭部とに分けて局所表示すると、視覚に与えられた刺激が図形の場合と顔の場合では、その前頭部でのパターン相似度の時間変化に大きな相違が見られ、刺激の識別が可能であることが明らかとなった。この成果をもとに視覚刺激にノイズを重ねると、最大で20ミリ秒程度、認識速度が上昇することが分かった。つまり適切なノイズの存在が認識を早めると結論された。

脳 に お け る intelligence 処 during processing, special に know 覚 や cognitive と い っ た 脳 の high order function に も probabilistic resonance with others の ノ イ ズ unseen fruit が あ る と to think さ れ る が, be 験 is の establish が difficult で あ る た め に, higher order functional に お け る ノ イ ズ の service cut は ほ と ん ど points か っ て い な い. Youdaoplaceholder0 ら が にする が が the purpose of this study である is である. そ の た め this study で は, pp.47-53 19 year に lead き 続 き, know 覚 cognitive に お け る rate during the same period の indeed exist を clear に す る と と も に, そ の ま と め を line っ た. Pp.47-53 19th annual に establish さ れ た phase ロ ッ ク nt (PLV) definition, な の ら び に パ タ ー の ン similarity definition を make っ て, 脳 wave を international 10-20 に よ る alpha な ら び に gamma に focus を ground っ た full head な ら び に between front and behind の lead き 込 み features と し て visual 覚 change し た. こ れ に よ れ ば 覚 stimulation (yan, 図 stimulate) が alpha の phase during the same period を induced し, に yan stimulus で は former head の で す に strong く the same period each other between cortical る こ と が points か っ た. す な わ ち stimulation prompts 100-200 ms after を center に former head で し も the same period, most ま た そ れ が stimulus の nature に dependent す る こ と が Ming ら か に な っ た. <s:1> おおよそ at the same time おおよそ おおよそ100 to 200ms <s:1> 続 続 ず ず ず ず and then に each part で is separated from the same time が and る る. そ の others child を table す の が パ タ ー で ン similarity, そ れ は without stimulation と の similarity す を table. こ の gimmick で は, そ の time - で, the も similarity が small さ く な る と き に, know が わ れ た こ と を confirm し た. Global で period が そ の パ タ ー ン similarity と こ れ ま で use さ れ て き た things like masato even potential (ERP) と comparative し た results, パ タ ー ン similarity が alpha domain で lattice period に optimal れ た know judgement index で あ っ た. さ ら に パ タ ー ン similarity を head after former head と と に points け て bureau said す る と, 覚 に and え ら れ た stimulus が 図 form の occasions と yan の occasions で は, そ の former head で の パ タ ー の ン similarity of time - the big に き な conceives が see ら れ, stimulate の recognition が may で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. こ の results を も と に 覚 stimulation に ノ イ ズ を heavy ね る と, maximum 20 ミ で リ second degree, meet rising speed が す る こ と が points か っ た. Youdaoplaceholder0 ま ま appropriate なノ ズ ズ <s:1> existence が understanding を early めると conclusion された.

项目成果

脳における確率共鳴と非線形ダイナミクス

大脑中的随机共振和非线性动力学

• 发表时间: 2008
• 作者: 大道英二;太田仁.;中村卓司;中村卓司;中村卓司;Takuji Nakamura;寺田暁彦;甲斐昌一;甲斐昌一
• 通讯作者: 甲斐昌一

雑音が誘起する複雑現象と脳における確率共鳴

大脑中的噪声和随机共振引起的复杂现象

• 发表时间: 2009
• 作者: S Kawai;H.Teramoto;T.Komatsuzaki;海老沼拓史・加藤照之;吉岡潤・高西陽一・山本潤;甲斐昌一
• 通讯作者: 甲斐昌一

光駆動反応及び視覚認知におけるノイズの効果

噪声对光驱动反应和视觉感知的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: 猪本 修;福島 龍太;甲斐 昌一
• 通讯作者: 甲斐 昌一

顔認識に伴う脳波の位相引き込み

与人脸识别相关的脑电图相位夹带

• 发表时间: 2007
• 作者: 福島 龍太;猪本 修;甲斐 昌一
• 通讯作者: 甲斐 昌一