複数スケールの双曲的コントラスト学習に基づく被験者間脳波感情認識に関する研究 学術的背景 脳波（Electroencephalography, EEG）は生理信号として、感情計算（Affective Computing）分野で重要な役割を果たしています。従来の非生理的な手がかり（顔の表情や声など）と比較して、EEG信号は高い時間分解能と客観性を持ち、人間の感情状態をより信頼性高く反映できます。しかし、EEG信号には顕著な個体差があり、これが被験者間（Cross-Subject）感情認識において課題となっています。異なる被験者のEEG信号は年齢、心理状態、認知特性などの多様な要因に影響され、事前学習モデルの新しい被験者に対する汎化能力が低下する原因となります。 この課題に対処するために、研究者...
神経メカニズム|動物の体のシルエット分類の神経基盤 この論文はYue PuとShihui Hanによって書かれ、2024年の「neurosci. bull.」に掲載されました。人間が神経プロセスを通じて動物の体のシルエットを迅速に分類し認識する方法を探っています。この研究は、顔の情報がない状況で、人間がどのように体のシルエットを使って異なる種の個体を識別し分類するかを明らかにすることを目的としています。研究は主に、異なる動物（チンパンジー、犬、鳥など）のシルエットに対するマルチモーダルな神経イメージングに焦点を当て、関連する神経メカニズムを理解しようとしています。 研究背景 人間は日常生活において、人間と非人間の動物に対して著しく異なる反応を示します。例えば、顔の情報がない状況でも、体のシル...
EEG/MEGデータの多次元クロス周波数結合解析に関する学術ニュースレポート 近年、脳科学や医用画像技術の進展に伴い、研究者たちは脳機能の結合性の探究をより深く行うようになっています。本レポートでは、多次元クロス周波数結合解析に関する科学研究論文、すなわち《A Bicoherence Approach to Analyze Multi-Dimensional Cross-Frequency Coupling in EEG/MEG Data》について紹介します。この論文はAlessio Bastiらによって執筆され、2024年に《Scientific Reports》誌に掲載されました。主に、脳波（EEG）および脳磁図（MEG）データにおける多次元反対称交差双相一致性（Multi-Dimens...
総説と報告：微状態とリカースクエンティアル分析に基づくGRU-CNNモデルの聴覚注意検出への応用 背景と研究動機 注意力は一種の認知能力として感知過程において重要な役割を果たしており、人間が複雑な環境の中で特定の対象に集中し、他の干渉を無視するのを助ける。本論文は聴覚注意検出（Auditory Attention Detection, AAD）に関する研究であり、複数チャンネルの脳波（EEG）信号を通じて、聴者が目標話者に集中する過程で異なる動態特性を抽出し、競争的な話者が存在する場合でも効果的に聴覚注意を検出することを目指している。 論文の出典と著者情報 本論文はMohammadreza Eskandarinasab、Zahra Raeisi、Reza Ahmadi Lashaki、および...
アルツハイマー病研究と治療最前線：脳波周期成分におけるベータ/シータ電力比の潜在バイオマーカー 背景紹介 アルツハイマー病（Alzheimer’s dementia, AD）は、進行性の病気であり、全認知症症例の60％から80％を占める[1]。ADの初期段階では、軽度認知障害（Mild Cognitive Impairment, MCI）が現れ、この段階では個人がまだ自立した生活を送ることができる[2]。MCIとADまたは健康な加齢の区別をつけるためのバイオマーカーは、予防介入策の開発に不可欠であり、生活の質を向上させ、ケアの負担を軽減し、ケアコストを下げるのに役立つ[3]。 脳波（Electroencephalogram, EEG）は、非侵襲的で低コストのツールであり、異なる空間スケールで...
視覚Oddballタスク難度調節とP3m振幅 背景紹介 認知神経科学研究において、事象関連電位（Event-Related Potentials、ERP）および事象関連磁場（Event-Related Fields、ERF）は、脳の認知処理メカニズムを探る重要な手段の一つです。その中でも、P3成分（脳磁図ではP3mと呼ばれる）の研究は特に注目されています。P3は通常、刺激提示後300から600ミリ秒以内に現れ、大きな正の偏向を示します。その潜伏期と振幅は、タスクの難易度や刺激の確率など、異なるタスクパラメータに影響されます。また、P3の変化は注意欠陥多動性障害（ADHD）、アルツハイマー病、統合失調症、うつ病など、多くの神経および精神障害と密接に関連しています。したがって、P3はこれらの疾患...
人と人との交流時に、脳が自己の音声と他人の音声を処理する際に顕著な違いがあることが知られており、これを「音声誘導抑制メカニズム（Speech-Induced Suppression, SIS）」と呼びます。このメカニズムは知覚経路における運動エフェクトの副写本に関与し、「エコー」のような作用をし、内部生成の信号をフィルタリングするのに役立ち、外部刺激との混同を避けます。音声処理分野では、SISは自己発声に対する特定の抑制として表れ、精神病理学、特に統合失調症における聴覚幻覚の研究において重要な意義を持ちます。単一音節の実験はSISを広く研究してきましたが、連続自然対話におけるSISメカニズムの理解はまだ不十分です。 出典紹介 この研究はJoaquin E. Gonzalezらによって行われ、...
研究背景と研究目的 神経科学の分野が発展するにつれて、機能ネットワークに関連する間接観察プロセスの識別が重要な研究方向となりました。研究者は電生理信号（例えば脳波EEGや脳磁図MEG）を通じてこれらの機能ネットワークの活動を推定しようとしています。しかし、このプロセスは観測データから潜在的な脳活動を推測する逆問題を伴い、研究に巨大な挑戦をもたらしています。 本稿では、著者らはこの課題に対する新しい方法を提案しています。彼らは従来の方法が機能的接続性を推定する際に顕著な誤差を持つことを指摘しており、それは主に機能ネットワークモデルの不適合によるものです。これらの誤差は機能的接続性の正確性に大きく影響し、脳機能の理解を制限します。この問題を解決するために、著者らはベイズ理論に基づく隠れガウススペ...
軽度認知障害における機能的結合の変化：M/EEG研究のメタ分析 背景と目的 アルツハイマー病（Alzheimer’s disease, AD）は、記憶喪失と認知機能障害を特徴とする神経変性疾患です。ADは高齢者の認知障害の主な原因であり、世界の症例の約60%から80%を占めています。年齢が上がるにつれてADの有病率が顕著に増加し、65歳から74歳の人々では3%、75歳から84歳の人々では17%、そして85歳以上の人々では32%に達します。したがって、ADは世界的な公共の健康問題となり、医療システムや社会コストに大きな影響を与えています。 ADの神経病理学的変化には、細胞外のβアミロイド蛋白（Aβ）蓄積と過度にリン酸化されたタウ蛋白（p-tau）による神経繊維のもつれが含まれ、これらの変化は神...
改良された集合経験的モード分解に基づく脳機能ネットワークを用いた不安分析と検出 学術的背景と研究目的 現代生活のストレスの増加に伴い、不安症（Anxiety）は一般的な神経系の疾患として、グローバルな公衆衛生分野で急ぎ解決されるべき問題になっています。不安症は精神障害だけでなく、注意力、記憶、学習などの認知過程の異常な表現にも現れます。COVID-19のパンデミックの発生により、不安症の発病率も増加しました。統計によると、不安症の12か月以内の発病率は男性が4.80%、女性が5.20%となっています。しかし、不安症の原因はいまだ明確ではなく、自己治癒の確率も低いです。これらの複雑性と不確実性のため、早期検出と介入が非常に重要であるとされています。しかし、従来の不安検出方法は対面インタビューや...