脳波・fMRI測定を用いたフリッカー光刺激に対する脳神経回路ダイナミクスの解析とそのブレインマシンインターフェイスへの応用

使用 EEG/fMRI 测量分析响应闪烁光刺激的脑神经回路动力学及其在脑机接口中的应用

• 批准号: 08F08811
• 负责人: 山口 陽子
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08811/
• 关键词: SSVEP; fMRI; EEG; Fmri; Visual system; Flickering stimulation; Neurodynamics

一定周期で点滅する光刺激(フリッカー光刺激)を与えた場合、脳神経系に光と同じ周期の活動SSVEPが現れることが知られている。SSVEPは脳の認知機能の解明、脳疾患の臨床、Brain-machine interface (BMI)などで広く利用されている。それにもかかわらず、SSVEPの基本的な神経機構はほとんど未解明である。次年度までに特にフリッカー光刺激で1～100ヘルツで様々な周波数条件を用いてfMRIと脳波の測定を実施した。本年度は得られているデータについて解析を詰めた。SSVEPは低周波の1ヘルツでも高周波の60ヘルツ以上の高周波数でも発生することがEEGとfMRI解析双方で確認できた。また異なる周波数のフリッカー刺激に依存する脳の活動部位が異なることがわかった。特に前頭部位の活動は有意であることがわかった。いくつかの頭頂部と側頭部でも、周波数によっては活動が見られた。これらの結果はSSVEPが視覚系だけでなく、広汎な領域での応答を引き起こしていることは興味深い。さらに全体でなく周波数特的に活動部位が見られたことは、それぞれの部位のもつ自発リズムと刺激のリズムとが周波数が一致すること、つまりリズムの同期により選択的に活性化すると考えるのが合理的である。このことは、SSVEPのの神経機構に関する研究者の私達の作業仮説である"単なる刺激応答でなく脳の自発リズムが大きな役割をする"に一致している。さらに今後はここで得られた時間空間的に固有なSSVEPの活動の知見を用いることにより、より精度の高いSSVEP活動の抽出が可能である。この方法をBCIに適用する上で、デコーディングの精度を上げてBCIの開発に寄与できると期待される。

A certain period of light stimulation (light stimulation) and the situation, the system of light and the same period of activity SSVEP are present. SSVEP is used in the understanding of cognitive function, clinical and Brain-machine interface (BMI) disorders. SSVEP is the basic mental mechanism of SSVEP. In the next year, the frequency of light stimulation is 1~100. The frequency of light stimulation is determined by fMRI. This year, we have been able to analyze the situation. SSVEP is a low frequency wave and a high frequency wave. This is due to the fact that the active parts of the waves are different depending on the frequency and frequency stimulation. The activity of the front part is intentional.いくつかの头顶部と侧头部でも、周波数によっては活动が见られた。The result is that SSVEP is a visual system with a wide range of responses. The active parts of the whole frequency spectrum are not consistent with each other. The active parts of the frequency spectrum are not consistent with each other. The active parts of the frequency spectrum are reasonable. This is the first time that SSVEP researchers have been involved in the study. In the future, we will obtain the knowledge of SSVEP activities inherent in time and space, and the possibility of extracting SSVEP activities with high precision. This method is applicable to BCI, and the accuracy of BCI development is improved.

项目成果

Understanding Brain Information Processing in Visual System Following Flickering Stimulation.

了解闪烁刺激后视觉系统中的大脑信息处理。

• 发表时间: 2010
• 作者: Maurice M.;Vialatte F.B.;Cichocki A.;Yamaguchi Y.
• 通讯作者: Yamaguchi Y.

On the synchrony of steady state visual evoked potentials and oscillatory burst events

• DOI: 10.1007/s11571-009-9082-4
• 发表时间: 2009-03
• 期刊: Cognitive Neurodynamics
• 影响因子: 3.7
• 作者: F. Vialatte;J. Dauwels;M. Maurice;Y. Yamaguchi;A. Cichocki

Improving the Quality of EEG Data in Patients with Alzheimer's Disease Using ICA

• DOI: 10.1007/978-3-642-03040-6_119
• 发表时间: 2009-07
• 作者: F. Vialatte;Jordi Solé-Casals;M. Maurice;C. Latchoumane;N. Hudson;S. Wimalaratna;Jaeseung Jeong;A. Cichocki