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...

神経生理学研究：作業記憶タスクにおける方位識別の神経生理学的研究 研究背景 環境の空間方位（および方角）を認識し、記憶することは、視覚的空間行動の重要な部分です。これらの情報を正確に保存し、思い出すことは、空間内での位置特定を助け、急激な変化に適応的に反応するのに役立ちます。しかし、方位記憶については広範な研究があるにもかかわらず、これらの研究は主に機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を通じて刺激を正確に描写することに集中しています。同時に、前頭葉新皮質の個別の領域が関与するという断片的な情報もありますが、現行の環境変化と記憶中の方位情報の比較段階では、体系的な研究がまだ不足しています。このような操作のメカニズムを理解することは、視覚システムが視覚的環境の基本特性の迅速な変化をどのように認識する...

海馬前額葉相互作用が系列作業記憶を支えるθ振動の研究 学術背景 背外側前頭前皮質 (dorsolateral prefrontal cortex, DLPFC) と海馬は系列作業記憶 (sequential working memory) において重要な役割を果たしますが、その具体的な相互作用のメカニズムは明らかにされていません。過去の研究では、これらの脳領域が情景記憶や空間ナビゲーションにおいてθ振動を介して相互作用することが示されていますが、作業記憶における具体的な役割はさらなる探求が必要とされています。いくつかの研究では、海馬と前頭前皮質のθコヒーレンシーは空間や物体の情景学習に関連しており、病変や機能障害がそのような記憶能力に影響を与えることが示されています。本研究の目的は、DLPF...

深層学習に基づく運動想像EEG分類における皮質源イメージングの機能的結合の活用 研究背景と動機 脳-機械インターフェース（BCI）は、関連する神経経路や筋肉に依存せずに脳活動情報を直接デコードし、外部デバイスとの通信や制御を実現するシステムです。BCIシステムにおいて、よく使われる信号には脳波（EEG）、脳磁図（MEG）、および機能的磁気共鳴画像（fMRI）が含まれます。その中でも、EEGは非侵襲、実施の容易さ、低コスト、倫理的チャレンジがないなどの利点から最も一般的に使用されます。 運動想像（Motor Imagery, MI）はBCIの重要なパラダイムで、刺激条件がない場合でも、運動想像タスク中に運動想像EEG信号（MI-EEG）が自発的に生成されます。MI-EEG信号には、運動意図期間...

不同大脑激活重排在认知负荷期间的研究：ERD/ERS与相干性分析 学术背景 人類の脳は、想像、運動、または認知タスクを実行する際に、その機能活動パターンおよび活性化領域が異なる。このようなパターンの変化はまた、脳の電気活動の変化にも反映される。脳波計（EEG）を使うことで、これらの変化を頭皮上から測定できる。認知タスクは、EEG信号パターンの相対的な変化、即ちイベント関連脱同期化/同期化（ERD/ERS）を引き起こす。本研究は、心算タスクを実行する際の人間の脳の活性化パターンを調査することを目的としており、特にEEG信号の周波数帯域のパワースペクトル密度（PSD）およびコヒーレンス分析を通じてこれらのパターンを明らかにすることを目指している。 研究來源 本論文は、Md. Rayahan Sa...

生理データを用いた擬人化サービスロボットとの人間-ロボットインタラクションにおける応用：Affect-HRIデータセット 背景と研究の意義 人間同士または人間とロボットの相互作用において、相互作用の対象は人間の情感状態に影響を与えます。人間とは異なり、ロボットは本質的に共感を示すことができないため、不利な情感反応を和らげることができません。責任感があり共感性の高い人間-ロボットインタラクションシステムを構築するためには、特に擬人化サービスロボットが関わる場合、ロボットの行動が人間の情感にどのように影響するかを理解する必要があります。これを目的として、研究者たちは新たな包括的データセットAffect-HRIを提供しました。これは、人間の情感（即ち、感情と気分）がラベル付けされた生理データを初め...

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...

刺激前のθ波およびα波振動の増加がクロスモーダル記憶エンコードを強化する 背景紹介 エピソード記憶（episodic memory）は人間の記憶の重要な構成要素であり、そのコアメカニズムの一つは異なる感覚チャネルからの刺激を通じて連想を形成することである。しかし、現行の理論によれば、クロスモーダル（crossmodal）連想エンコードの過程において、θ波（theta band、3-7 Hz）振動の位相とパワーが機能的な役割を果たしている。また、刺激提示前にθ波範囲内（3-7 Hz）およびα波範囲内（8-12 Hz）や低β波範囲内（13-20 Hz）で持続的な振動活動が存在すると、これが後の記憶過程や認知処理に調整作用を与えることが示唆されている。 研究課題 本研究は、以下の仮説を検証すること...

てんかんにおけるマクロ固有ダイナミクスとミクロ回路機能の関係研究 研究背景 てんかんは、異常な自発的脳活動を特徴とする神経障害であり、多尺度の脳機能組織の変化が関与しています。しかし、てんかん関連の自発的脳活動の障害がマクロ固有ダイナミクスとミクロ回路組織にどの程度影響を与えるか、また、これらの変化が病理的関連性をどのように支持するかは明らかではありません。したがって、てんかん患者の自発的脳活動がマクロダイナミクス及びミクロ回路機能にどのように影響するかを研究し、その病理メカニズムを探ることは重要な科学的意義を持っています。 研究の由来 本研究は、以下の学者によって共同で行われました：Siqi Yang（成都市情報工学大学ネットワークサイバーセキュリティ学部）、Yimin Zhou（成都市情...