权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

睡眠時における大脳皮質領域間の相互作用を定量する指標の提案

提出量化睡眠期间大脑皮层区域之间相互作用的指数

基本信息

批准号：
21K12646
负责人：
安部武志
金额：
$ 2.16万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12646/
关键词：
高次スペクトル解析 cross-bicoherence 睡眠検査機能的結合性

项目摘要

睡眠時に皮質領域での神経活動で生じる生体シグナル同士の非線形な相互作用を定量するため、本研究課題ではcross-bicoherenceを用いた高次スペクトラル解析の手法を提案している。パワースペクトル密度に代表される従来のスペクトラル解析と高次スペクトラル解析を組み合わせて補完することで、上記の相互作用をより正確に理解することができる。睡眠検査への応用においては、EEG計測結果の時系列からこれらの統計量が推定される。計測結果は計測誤差とともに生体由来の微量な変動の影響を受けるため、その影響の大きさについての理解が解析結果を正しく判断する上で欠かせない。我々はEEGの時系列のような特徴的な周期を持つ多変量の生体シグナルを表現する統計過程モデルを作成し、時間平均パワーにもとづくシグナルノイズ比(SNR)を検討した。Cross-bicoherenceが対象とする3つの変数からなるモデルに対し、着目するシグナルとノイズの性質の違いによって複数種類のSNRが定義される。これらの種類は、相互作用の対象となって増幅される内的なノイズと計測ノイズのような外的なノイズとの区別等に対応する。異なるSNRについて解析解およびシミュレーションによる推定値を得ることで、時系列間の相互作用が畳み込みで表現される場合、相互作用の強度に対するこれらのSNRの応答性が異なることを示した。また、既に本研究課題で明らかにしたcross-bicoherenceの確率共鳴様の振舞いとの関連が示唆された。この知見は、睡眠検査のような臨床の環境で高次スペクトル解析を応用する際に、計測値から推定された解析結果を解釈する上で有用である。

This study proposes a method to quantify the nonlinear interactions between biological systems and neurons in the cortical domain during sleep. The density of the sample represents the correct understanding of the interaction between the sample and the higher-order sample. The time series of EEG measurement results are estimated by statistical quantities. The measurement results are influenced by measurement errors and micro-changes in the origin of organisms, and the interpretation of the analysis results is correct. We discuss the statistical process of EEG time series characteristics, such as the period of EEG time series characteristics, the time average characteristics, and the SNR of EEG time series. Cross-bicoherence is defined by the number of pairs of images, and the number of pairs of images. The type of interaction is different from the type of interaction. The analytical solution of SNR is different from that of SNR. The estimated value of SNR is different from that of SNR. The interaction between time series is different from that of SNR. The interaction strength is different from that of SNR. Therefore, this research topic is clearly related to the cross-bicoherence and the frequency resonance. This knowledge is useful when sleep tests are performed in clinical settings and when measurement values are estimated and analytical results are resolved.