ヒトの眼における瞳孔径と心拍変動の計測と解析

人眼瞳孔直径和心率变异性的测量和分析

基本信息

批准号：
08750558
负责人：
吉田久
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kinki University
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒトの眼における瞳孔径はカメラの絞りと同様に対象物を明瞭に見るために重要な役割を果たしているが、カメラとは異なり絶えず変動している。本研究は、この変動を不要な雑音として捉えるのではなく、その原因を自律神経系の活動に見い出し、瞳孔径変動から無侵襲にその活動を推定しようとするものである。筆者はこれまでに瞳孔径変動が自律神経の影響を強く受けていることを明らかにしており、近年社会問題として大きく取り上げられている自律神経失調疾患に対して新たな無侵襲的診断手法を提供する可能性もあり、その社会的意義は極めて大きいと思われる。また、同様の目的で盛んに研究されている心拍変動との関連を調べることにより両者の詳細な性質をより把握できるものと考えている。以上の目的を達成するために本年度は、これまでの実験で得られたデータを解析するための新たな非線形解析法を開発した。これまでに筆者らは最適線形系の出力誤差パワーに着目した非線形度を定義し、ニューラルネットを用いた推定法を提案している。この手法の場合、対象とするシステムの完全な同定が必要となるが、実際には完全な非線形モデルの構築、システム同定が可能とは限らない。そこで、非線形度推定に用いる非線形システムモデルを条件とした条件付きシステム非線形度を定義し、その上界として先に提案した非線形度を位置づける事とした。今後、多変数に応用できるよう非線形モデルを拡張すること、またこれらの解析法を用いて瞳孔径と心拍変動の関連を明らかにするとともに、その生理学的な意味付けを行うことが今後の課題である。

像相机光圈一样，人眼中的瞳孔直径在清晰地看到物体中起着重要的作用，但与摄像机不同，它会不断波动。本研究并没有将这种变化视为不必要的噪声，而是试图找到自主神经系统活性这种变化的原因，并从学生直径的变化中估计其活性。作者此前曾透露，学生直径的波动受到自主神经系统的强烈影响，并且有可能为自主神经系统疾病提供一种新的非侵入性诊断方法，近年来已广泛讨论过作为社会问题，其社会意义可能非常重要。此外，我们认为，通过检查与心率变异性的关系，这是出于相同目的的经常研究，我们可以更好地了解两者的详细属性。为了实现上述目标，今年我们开发了一种新的非线性分析方法，用于分析先前实验中获得的数据。到目前为止，我们已经定义了关注最佳线性系统输出误差功率的非线性，并提出了使用神经网络的估计方法。在此技术中，需要完全识别目标系统，但实际上，不一定有可能构建完整的非线性模型或系统识别。因此，条件系统的非线性是根据用于非线性估计的非线性系统模型来定义的，并且先前提出的非线性定位为上限。未来的挑战将是扩展非线性模型，以便将它们应用于多个变量，并使用这些分析方法来阐明瞳孔直径和心率变异性之间的关系，并制作生理含义。