バイオ超越への応用を目指した大規模脳波データに基づくヒトの脳機能創発機構の解明

项目来源

日本学术振兴会基金(JSPS)

项目主持人

信川 創

项目受资助机构

千葉工業大学

项目编号

25H02626

立项年度

2025

立项时间

未公开

研究期限

未知 / 未知

项目级别

国家级

受资助金额

5590000.00日元

学科

学術変革領域研究(Ⅳ)

学科代码

未公开

基金类别

学術変革領域研究(A)

关键词

脳波 ; 神経ネットワーク ; スパイキングニューラルネットワーク ; リザバーコンピューティング ; 神経活動ダイナミクス ;

参与者

未公开

参与机构

千葉工業大学,情報変革科学部

项目标书摘要:Outline of Research at the Start:本研究ではヒト脳波から,脳機能の発現に関する神経ネットワークの特性を同定する.これによりバイオ素子を基盤とするコンピューティング技術に利用可能な神経ネットワーク特性を導く.研究項目として,①国内多施設臨床脳波コンソーシアム(ACEP)をはじめとするプロジェクトで蓄積された脳波データに対して,ダイナミクスを解析し,精神疾患の特徴量を同定する.②スパイキングニューラルネットワーク(SNN)により,各神経活動の特徴量を再現するパラメータ領域を探索する.③健常者と精神疾患の神経ネットワーク特性をリザバーコンピューティング(RC)により評価し,脳の機能性を支える神経ネットワークの特性を明らかにする。

  • 排序方式:
  • 1
  • /
  • 1.Aging Detection Based onDynamic State Transitions inInstantaneous Hilbert-Based Spatio-Temporal EEG Features

    • 关键词:
    • Brain;Cognitive systems;Deep neural networks;Electrophysiology;Feature extraction;Mathematical transformations;Neurophysiology;Signal processing;Aging detection;Cognitive process;Electroencephalography microstate;Hilbert transform;Instantaneous frequency;Microstates;Network dynamics;Neural-networks;Pathological conditions;Process condition
    • Nobukawa, Sou;Ikeda, Takashi;Kikuchi, Mitsuru;Takahashi, Tetsuya
    • 《32nd International Conference on Neural Information Processing, ICONIP 2025》
    • 2026年
    • November 20, 2025 - November 24, 2025
    • Okinawa, Japan
    • 会议

    The spatial distribution of electroencephalography (EEG) oscillatory power and its temporal transitions are widely recognized as indicators of cognitive processes and pathological conditions, termed as microstates. These microstates reflect whole-brain neural network dynamics, including deep brain regions, and are closely associated with large-scale networks such as the default mode network. The conventional approach to microstate analysis relies on the envelope of EEG oscillations, which corresponds to the instantaneous amplitude. In this study, we aimed to extend conventional microstate analysis by integrating the instantaneous amplitude (power component) and instantaneous frequency data derived from the Hilbert transform. While our previous studies demonstrated that instantaneous frequency also reflects brain activity, this study highlights that integrating both features enables a more comprehensive assessment of aging effects. This integration allows the identification of brain states that cannot be detected using conventional power-based microstate analysis. Our findings suggest that this approach expands and enhances traditional microstate analysis and offers a novel index for detecting brain states. This method has the potential to provide new insights into neural network dynamics and can be applied to the study of cognitive processes and pathological conditions. © The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2026.

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