2022/05/17 更新

写真a

モモセ ケイコ
百瀬 桂子
所属
人間科学学術院 人間科学部
職名
准教授

兼担

  • 理工学術院   大学院先進理工学研究科

  • 附属機関・学校   グローバルエデュケーションセンター

学歴

  •  
    -
    1995年

    早稲田大学   理工学研究科   電気工学専攻電子通信学専門分野  

  •  
    -
    1995年

    早稲田大学   理工学研究科   電気工学専攻電子通信学専門分野  

  •  
    -
    1990年

    早稲田大学   理工学部   電子通信学科  

学位

  • 早稲田大学   博士(工学)

  • Waseda University   Dr (Eng)

  • 早稲田大学   修士(工学)

経歴

  • 2005年
    -
    継続中

    早稲田大学   人間科学学術院   准教授

  • 2003年
    -
    2005年

    神奈川工科大学 助教授

  • 2000年
    -
    2003年

    神奈川工科大学 講師

  • 1995年
    -
    2000年

    神奈川工科大学 助手

  • 1992年
    -
    1995年

    早稲田大学 助手

所属学協会

  •  
     
     

    ヒューマンインタフェース学会

  •  
     
     

    電子情報通信学会

  •  
     
     

    The Association for Research in Vision and Ophthalmology

  •  
     
     

    日本生体医工学会

  •  
     
     

    The Insititute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.

 

研究分野

  • 神経科学一般

  • 神経科学一般

  • 生体医工学

研究キーワード

  • 生体情報工学,生体信号解釈

論文

  • Comparison of Japanese and Scottish Mother–Infant Intersubjectivity: Resonance of Timing, Anticipation, and Empathy During Feeding

    Koichi Negayama, Jonathan T. Delafield-Butt, Keiko Momose, Konomi Ishijima, Noriko Kawahara

    Frontiers in Psychology   12  2021年10月  [査読有り]

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    Feeding involves communication between mothers and infants and requires precise synchrony in a special triadic relationship with the food. It is deeply related to their intersubjectivity. This study compared the development of mother–infant intersubjectivity through interactional synchrony in feeding between 11 Japanese and 10 Scottish mother–infant dyads, observed at 6 and 9 months by video. Japanese mothers were more deliberate in feeding at an earlier age, whereas Scottish mothers were significantly more coercive than Japanese mothers at an earlier age. Japanese mothers brought the spoon to infants with a pause to adjust the timing of insertion to match their infants’ readiness, whereas this pause was not observed in Scottish mothers. Isomorphic mouth opening between mothers and infants was observed. This empathic maternal display is an important element of intersubjectivity in infant feeding that differed between Scottish and Japanese mothers. Scottish mothers’ mouth opening always followed their infants’ mouth opening, but about half of Japanese mothers preceded their infants. Further, the mouths of Scottish infants and mothers opened almost at the same time as spoon insertion. In contrast, Japanese mothers’ mouth opening did not co-occur with the insertion but was close to spoon arrival, a subtle but important difference that allows for greater infant autonomy. The time structure of Scottish mother-infant interactions was simpler and more predictable at 9 months than in Japan, where the structure was more variable, likely due to a stronger regulation by Scottish mothers. In conclusion, Scottish mother-infant intersubjectivity is characterized as more maternally reactive and mother-centered, whereas Japanese mother-infant intersubjectivity is characterized as more maternally empathetic and infant-centered. Cultural differences in intersubjectivity during feeding between Japan and Scotland are further discussed in relation to triadic relationships and parenting styles.

    DOI

  • 発達初期の抱きと抱きにくさに関する縦断研究

    根ケ山光一, 石島このみ, 百瀬桂子, 河原紀子

    小児保健研究   79 ( 4 ) 314 - 321  2020年07月  [査読有り]

  • Embodied intersubjective engagement in mother-infant tactile communication: a cross-cultural study of Japanese and Scottish mother-infant behaviors during infant pick-up

    Koichi Negayama, Jonathan T. Delafield-Butt, Keiko Momose, Konomi Ishijima, Noriko Kawahara, Erin J. Lux, Andrew Murphy, Konstantinos Kaliarntas

    FRONTIERS IN PSYCHOLOGY   6 ( 66 ) 1 - 13  2015年02月  [査読有り]

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    This study examines the early development of cultural differences in a simple, embodied, and intersubjective engagement between mothers putting down, picking up, and carrying their infants between Japan and Scotland. Eleven Japanese and ten Scottish mothers with their 6- and then 9-month-old infants participated. Video and motion analyses were employed to measure motor patterns of the mothers' approach to their infants, as well as their infants' collaborative responses during put-down, pick-up, and carry phases. Japanese and Scottish mothers approached their infants with different styles and their infants responded differently to the short duration of separation during the trial. A greeting-like behavior of the arms and hands was prevalent in the Scottish mothers' approach, but not in the Japanese mothers' approach. Japanese mothers typically kneeled before making the final reach to pick-up their children, giving a closer, apparently gentler final approach of the torso than Scottish mothers, who bent at the waist with larger movements of the torso. Measures of the gap closure between the mothers' hands to their infants' heads revealed variably longer duration and distance gap closures with greater velocity by the Scottish mothers than by the Japanese mothers. Further, the sequence of Japanese mothers' body actions on approach, contact, pick-up, and hold was more coordinated at 6 months than at 9 months. Scottish mothers were generally more variable on approach. Measures of infant participation and expressivity indicate more active participation in the negotiation during the separation and pick-up phases by Scottish infants. Thus, this paper demonstrates a culturally different onset of development of joint attention in pick-up. These differences reflect cultures of everyday interaction.

    DOI

  • 確率共振現象による海馬CA1 ニューロンモデルでの情報伝送の強化:雑音の付加位置および周波数スペク トルに関する検討

    川口港, 簑弘幸, 百瀬桂子, D. M. Durand

    生体医工学会論文誌   49 ( 1 ) 176 - 184  2011年01月  [査読有り]

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    Stochastic resonance (SR) is a phenomenon whereby detection of sub-threshold signal is improved by additive background noise in nonlinear systems. It has been unclear how this phenomenon is affected by the characteristics of background noise. In this paper, we investigate the effects of background noise characteristics on information transmission in a realistic hippocampal CA1 neuron model, i. e., the effect of input locations of the background noise and the influence of power spectra of the background noise. Using the computer simulation, the random sub-threshold input signal generated by a filtered homogeneous Poisson process was applied to a distal portion of the apical dendrite, while the background noise having a 1/fβ(β=0, 1, 2) power spectrum generated by a fractional integration was further applied to a variable location to investigate the effects of background noise input location on information transmission. Our results showed that SR was observed as the information rate reached a maximum value for optimal noise amplitude. The results also showed that the background noise input location and the coefficient β did not alter the maximum information rate generated by SR. The noise amplitude required to the maximum information rate increased when the noise input location was set at distal or the coefficient β was approached to zero from two. It is concluded that the variance of the noise having a frequency component of less than 200 Hz can play a key role in the information processing of sub-threshold signal transmission in the hippocampus.

    DOI CiNii

  • Relationship between the binary kernels of visually evoked potentials and the visual responses on the magnocellular and parvocellular pathways

    K. Momose

    METHODS OF INFORMATION IN MEDICINE   46 ( 2 ) 169 - 173  2007年  [査読有り]

    担当区分:筆頭著者, 責任著者

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    Objectives: To investigate the nonlinear characteristics of visual evoked potentials (VEPs), and their correlation with the visual responses on parvocellular and magno-cellular pathways. First and second-order kernels of the VEPs elicited by several checkerboard patterns were estimated, and their relations to the visual pathway responses were investigated.
    Methods: VIPs elicited by checkerboard pattern (0.5, 1.0, 2.0 and 4.0 c/d) alternating based on pseudorandom binary sequence were measured, and their binary kernels were calculated. First and second-order binary kernels were compared with amplitudes of the steady-state VIPs (S-VEPs) to pattern reversal stimulation with a constant temporal frequency (4, 8,12,16, and 32 Hz).
    Results: Positive peak latencies at 150 ms (P150) of second-order first and second slices were correlated with S-VEP amplitude for higher temporal frequencies, indicating that the first and second slices reflect the response of the magnocellular. However, for second and third slices, their amplitudes were partially correlated with 4-16 Hz S-VEP, and this indicated that the second slice contains both magno- and parvo-cellular pathway responses. P150 latencies of third slices were correlated with S-VEP for lower temporal frequencies, indicating that third slice reflects the response of the parvocellular pathway.
    Conclusions: The lower slices of second-order binary kernels reflect the response of the magnocellular pathway and the higher slices reflect those on the parvocellular pathway in the human visual system of VIPs.

  • Characteristics of first and second order kernels of Visually Evoked Potentials elicited by pseudorandom stimulation

    N Nemoto, K Momose, M Kiyosawa, H Mori, M Mochizuki

    DOCUMENTA OPHTHALMOLOGICA   108 ( 2 ) 157 - 163  2004年03月  [査読有り]

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    The characteristics of the first and the second order kernels of the visually evoked potentials (VEPs) elicited by pseudorandom binary sequence (PRBS) stimuli were investigated. VEPs were recorded from six eyes of four normal volunteers. The effects of stimulus luminance on the latency and amplitude of the first and the second order kernels were determined. The temporal interactions of transient VEPs elicited by single and double pulse stimuli were compared with the first and the second order kernels of the PRBS-VEPs. The correlation coefficient between the logarithm of the stimuli luminance (log I) and VEP amplitude of the first order kernels was 0.45 (p<0.05), and that between log I and P1 latency was -0.62(p<0.005). The second order kernels were not equal to the temporal interactions of the responses. However, the latency of the negative peak of the fourth slice was similar to the temporal interaction to double pulse stimulation with an inter-stimulus interval of 40 ms. An inhibitory component at 40 ms following the first stimulus was detected in the analysis of both PRBS-VEPs second order kernel and transient VEPs. This function may help to increase the frequency of critical flicker fusion in normal subjects.

  • PRBS-determined temporal frequency characteristics of VEP in glaucoma

    K Momose, M Kiyosawa, N Nemoto, H Mori, M Mochizuki, JJH Yu

    DOCUMENTA OPHTHALMOLOGICA   108 ( 1 ) 41 - 46  2004年01月  [査読有り]

    担当区分:筆頭著者, 責任著者

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    The purpose of this study was to determine whether the PRBS-VEP-deterrnined temporal frequency characteristics (TFCs) of the visual pathways are useful for evaluating the properties of the visual system of glaucomatous patients. The VEPs elicited by pseudorandom stimulation (PRBS) with red LEDs were recorded from 26 eyes with primary open angle glaucoma and 11 age-matched normal eyes. The glaucomatous patients were divided into 3 groups according to the size and shape of their visual field defect; early (9), moderate (9), and severe (8). The cross-spectrum between the PRBS and PRBS-VEPs was used as the TFCs. The TFC of each glaucomatous group were compared to those of the normal controls. A depression of the TFC was found for the middle and high frequencies (18-28 Hz) in the moderate group, and the depression spread to lower frequencies (4-16 Hz) in the severe groups. The TFC values at 14-20 Hz were depressed in the moderate group and most frequencies were depressed significantly with the progression of glaucoma (p < 0.05). The sensitivity of the TFC at 18-20 Hz was 56%, 89% and 100% in the early, moderate and severe glaucoma groups, respectively, and the specificity was 82%. We conclude that the PRBS-determined TFC is altered in glaucomatous eyes, and the frequencies depressed were related to the degree of glaucoma. These findings indicate that the PRBS-determined TFC can be useful for evaluating visual function of glaucomatous eyes.

  • Correlation between frequency doubling technology perimetry and temporal frequency characteristics in early glaucoma

    JJH Yu, M Kiyosawa, N Nemoto, K Momose, H Mori, M Mochizuki

    DOCUMENTA OPHTHALMOLOGICA   107 ( 2 ) 93 - 99  2003年09月  [査読有り]

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    To assess the effectiveness of the temporal frequency characteristics (TFC) as an indicator of visual damage in patients with early open-angle glaucoma, TFC obtained from VEPs elicited by a pseudorandom binary sequence (PRBS) stimulus was compared with the frequency doubling technology (FDT) thresholds. Cross power spectrum between the PRBS stimulus as the input and the PRBS-VEPs as the output was calculated, and was used as the TFC. The normalized amplitude of the TFC at 2-4, 6-8, 10-12, 14-16, 18-20, 22-24, 26-28, and 30-32 Hz was calculated, and a coefficient of correlation between these values and the FDT thresholds was determined. The coefficients of correlation between the FDT thresholds and the TFC at 18-20 Hz for the central, 10degrees, 20degrees, and 30degrees were r = 0.03,0.31,0.2 1, and 0.16, respectively in non-glaucomatous normal control eyes, and those for the same regions of eyes with early glaucoma were r = 0.66, 0.46, 0.38, and 0.35, respectively. The coefficients of correlation between the FDT thresholds and TFC at temporal frequencies were relatively high at 18-20 and 26-32 Hz. The time required to obtain the PRBS-VEP data was approximately the same as that for the FDT thresholds. The strong correlation between the two tests indicates that the FDT values and the high temporal frequency segments of the TFC may be useful as a preliminary indicator of visual damage in patients with early open-angle glaucoma. In addition, the strong correlation suggests that there was a preferential damage to the magnocellular system in glaucomatous eyes.

  • Visual evoked Potentials elicited by pseudorandom stimulation from patients with macular degeneration

    N Nemoto, H Mori, M Kiyosawa, WF Wang, M Mochizuki, K Momose

    JAPANESE JOURNAL OF OPHTHALMOLOGY   46 ( 1 ) 108 - 113  2002年01月  [査読有り]

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    Purpose: To investigate the effect of a central scotoma on the amplitude, implicit time (IT), and temporal frequency characteristics (TFC) of the visual evoked potentials (VEPs) elicited by a pseudorandom binary sequence (PRBS) stimulus in age-related macular degeneration (,A,[D) patients.
    Methods: Twenty-six patients with AMD, 17 eves with visual acuity of less than 20/100, and 9 eyes with Visual acuity between 20/70 and 20/50, were examined. Nine eyes of age-matched healthy volunteers served as controls. To elicit the PRBS-VEPs, one eye was stimulated with a PRBS stimulus. The first-order kernel was calculated from a cross-correlation between the PRBS and the VEPs. The Fourier transformed first-order kernel was used as the TFC of the visual system.
    Results: The mean IT of P2 (second positive peak) of the first-order kernel was significantly delayed (t-test, P < .05), and the P2-N2 (peak-to-peak of P2 and second negative peak N2) amplitude was significantly reduced (t-test. P < .01) in eves with AMD. A depression of the TFC values in the 6-18 Hz band was prominent in patients with AMD (t-test, P < .01).
    Conclusion: PRBS-VEPs demonstrated a prolonged IT and reduced amplitude of the first-order kernel, and reduced TFC with a reduction of visual acuity in patients with macular degeneration. (C) 2002 Japanese Opthalmological Society.

  • Application of visual evoked potentials for preoperative estimation of visual function in eyes with dense cataract

    H Mori, K Momose, N Nemoto, F Okuyama, Y Kimura, M Kiyosawa, M Mochizuki

    GRAEFES ARCHIVE FOR CLINICAL AND EXPERIMENTAL OPHTHALMOLOGY   239 ( 12 ) 915 - 922  2001年12月  [査読有り]

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    Purpose: To determine whether the temporal frequency characteristics of the visual system as determined by visually evoked potentials (VEP) can be used for a preoperative estimation of the visual function in eyes with cataracts. Methods: Light stimuli driven by a pseudorandom binary sequence (PRBS) of 40950 ms duration were presented and EEG recordings were made from 13 control and 20 patients with cataracts preoperatively and 1 week after cataract operation. The first kernel of the PRBS-VEP was obtained as the first-order cross-correlation function between PRBS and PRBS-VER The Fourier transform of this function was used as the temporal frequency characteristic (TFC). Results: The mean +/- standard deviation of the latency and amplitude of the VEP in normal controls were 110.8 +/- 4.3 ms and 2.01 +/- 0.67 muV, respectively. A high correlation (r > 0.7) between the pre- and postoperative VEP waveform was obtained in 13 eyes (65%), and 14 eyes (70%) in the VEP-TFC curves. The sensitivity of the examination was 73%, 27%, and 91% for the latency, amplitude and TFC of the VEP, respectively. The specificity of the examination was 67%, 100%, and 89% for the same measures. Eleven of 12 eyes with abnormal TFC preoperatively showed retinal or optic nerve lesions postoperatively. False-negative results were seen in cases with delayed corneal edema. Conclusion: Postoperative visual function of patients with cataracts can be predicted by preoperative measurement of the TFC obtained by PRBS-VEP.

  • 疑似ランダム光刺激を用いた視覚誘発電位による逆Uhthoff現象の測定

    森浩士, 清澤源弘, 根本伸之, 望月學, 百瀬桂子

    神経眼科   18 ( 2 ) 186 - 191  2001年  [査読有り]

  • 加齢黄斑変性における疑似ランダム系列刺激に対する視覚誘発電位

    根本伸之, 森浩士, 清澤源弘, 汪維芳, 望月學, 百瀬桂子

    日本眼科学会雑誌   105 ( 5 ) 336 - 332  2001年  [査読有り]

  • Visual temporal frequency characteristics determined by pseudorandom stimuli

    K Momose, M Kiyosawa, N Nemoto, Y Kimura, F Okuyama, M Senda

    INVESTIGATIVE OPHTHALMOLOGY & VISUAL SCIENCE   40 ( 1 ) 50 - 54  1999年01月  [査読有り]

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    PURPOSE. TO investigate whether a rapid and practical determination of the temporal frequency characteristic (TFC) of the visual system can be obtained by using the visually evoked potentials (VEPs) elicited by pseudorandom binary sequence (PRBS) stimulation.
    METHODS. VEPs were recorded from eight volunteers. For the conventional steady state VEPs (S-VEP), the eye was stimulated with five stimulus frequencies. To acquire the PRBS-VEPs, the eye was stimulated with a PRBS stimulus for 40 seconds. The TFC for the S-VEP was calculated from the root mean squared amplitude for each frequency using Fourier transform. For the PRBS stimulus, a cross-correlation function between PRBS (x[t]) and PRBS-VEP (y[t]) was calculated to obtain the TFC.
    RESULTS. The TFCs obtained by the PRBS and S-VEP methods were highly correlated (P < 0.05), and the TFC curves resembled those in the literature. Most important, the data necessary to determine the TFCs using the PRBS stimulus could be obtained in 4 minutes, whereas that for the S-VEP required 60 minutes for the two eyes.
    CONCLUSIONS. The high correlation between the TFCs obtained by the two methods indicated that the PRBS technique gives a good measure of the TFC of the human visual system. The significantly shorter time required for this method demonstrated that it is a practical method for determining the linear (and nonlinear) property of the visual system and that it may be useful in clinical applications.

  • Extraction of color responses from visual evoked potentials using the binary kernel method

    K Momose

    IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS   E81D ( 1 ) 124 - 131  1998年01月  [査読有り]

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    In order to investigate the nonlinearity and color responses of visual evoked potentials (VE-Ps), which have been useful in objectively detecting human color vision characteristics, a nonlinear system identification method was applied to VEPs elicited by isoluminant color stimuli, and the relationship between color stimuli and VEPs was examined. VEPs of normal subjects elicited by chromatically modulated stimuli were measured, and their binary kernels were estimated. Results showed that a system with chromatically modulated stimuli and VEP responses can be expressed by binary kernels up to the second order and that first-and second-order binary kernels depended on the color of the stimulus. The characteristics of second-order kernels reflected the difference between two chromatic channels. Opponent-color responses were included in first-order binary kernels, suggesting that they could be used as an index to test human color vision.

  • Nonlinear analysis of visual evoked potentials elicited by color stimulation

    K Momose, K Komiya, A Uchiyama

    METHODS OF INFORMATION IN MEDICINE   36 ( 4-5 ) 315 - 318  1997年12月  [査読有り]

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    The relationship between chromatically modulated stimuli and visual evoked potentials (VEPs) was considered. VEPs of normal subjects elicited by chromatically modulated stimuli were measured under several color adaptations, and their binary kernels were estimated, Up to the second-order, binary kernels obtained from VEPs were so characteristic that the VEP-chromatic modulation system showed second-order nonlinearity, First-order binary kernels depended on the color of the stimulus and adaptation, whereas second-order kernels showed almost no difference, This result indicates that the waveforms of first-order binary kernels reflect perceived color (hue), This supports the suggestion that kernels of VEPs include color responses, and could be used as a probe with which to examine the color visual system.

  • A STIMULATOR USING COLOR CARDS FOR MEASURING VISUAL-EVOKED POTENTIAL

    K MOMOSE, Y ISHIHARA, A UCHIYAMA

    IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS   E76D ( 12 ) 1532 - 1535  1993年12月  [査読有り]

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    This letter shows that VEPs can be easily measured by using color cards as the color stimulus, and that the responses evoked by a difference in chroma could be described largely by the value of the first principal component in principal component analysis.

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Misc

  • 映像コンテンツの高速視聴における事象関連電位P300振幅を指標とした注意配分量の分析

    長濱澄, 名取優太, 岩附直登, 川島一朔, 森田裕介, 百瀬桂子

    日本教育工学会論文誌   42 ( Suppl ) 41 - 44  2018年12月  [査読有り]

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    本研究では,映像コンテンツの高速提示により生じた認知負荷に関する客観的な評価指標として,振動プローブ刺激に対するP300振幅を活用することの有用性を検討し,映像コンテンツの視聴速度と注意配分量の関連性を明らかにした.実験では,被験者21名に対して,等質性が確認された2種類の映像コンテンツをランダム順に等倍速条件と2倍速条件で提示した.また,映像コンテンツ視聴中に振動プローブ刺激を与え,標的刺激に対するキー押し課題を課し,ワイヤレス生体計測器を用いて課題中脳波を記録した.P300振幅の分析の結果,2倍速条件におけるP300振幅は,他の条件に比べて有意に小さく,映像コンテンツを2倍速で視聴する場合,等倍速で視聴する場合に比べて,注意配分量が大きくなる可能性が示唆された.

    DOI

  • Developmental Eye Movement test (DEM)と文章黙読の眼球運動の比較

    池田結佳, 早川友恵, 百瀬桂子, 松岡久美子

    眼科臨床紀要   9 ( 7 ) 573 - 580  2016年07月  [査読有り]

  • 海馬CA1ニューロンネットワークでの確率共振現象による閾値以上の入力信号の情報伝送の改善

    川口 港, 簑 弘幸, 百瀬 桂子, DURAND Dominique M

    計測自動制御学会論文集   47 ( 1 ) 79 - 80  2011年01月  [査読有り]

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    We investigate if and how SR (stochastic resonance) can be shown in the presence of supra-threshold signals (SSR) in physiologically realistic neural networks. The mutual information was maximized at a specific amplitude of noise in larger neural networks, implying SSR.

    DOI CiNii

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 感情的意思決定論による授業場面での教師の認知・判断・思考に関する実証研究

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2024年03月
     

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    本研究は,授業場面における教師の意思決定過程を身体反応や感情との関連から明らかにし,新たな教師の感情的意思決定モデルの構築を目的とする。感情的意思決定の特徴は,身体反応が合理的な意思決定に関連する点である。具体的には小学校教師を研究参加者とし,再生刺激法,storyーtelling方と授業での教師の動作解析を組み合わせる。さらにそれらの映像データを用い,授業認知から判断等を行う外感覚受容の経路と身体反応と経験に基づく内感覚受容の経路を明らかにする実験的アプローチを組み合わせた調査を行う。これらの研究結果から構築したモデルの妥当性の検証を行い,教師教育への適用可能性を探る

  • 読み困難児の眼球運動評価方法の構築と訓練効果の検証

    研究期間:

    2019年06月
    -
    2022年03月
     

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    読み書き障害 は学習障害の中核をなす障害である。読み書き障害児の中には眼球運動に問題がある児がおり、同じ行を繰り返し読んだり、読み飛ばしたりする。 この障害への支援を眼科が積極的に行うため、以下の二つの研究課題を遂行する。1.読み書き障害児の眼球運動を適切に評価する方法を開発する。2.1の方法で眼球運動訓練前後の評価を行い、訓練による読み書き障害の改善を客観的・定量的に明らかにする。読み書き障害は学習障害の中核をなす障害である。学習や日常の情報入手の困難から子供の成長全般に波及する大きなハンディキャップとなる。読み書き障害児の中には眼球運動に問題がある児がおり、同じ行を繰り返し読んだり、読み飛ばしたりする。この障害に対して眼科で支援を行う科学的根拠を得るための課題を遂行中である。初年度は読み書き障害児の眼球運動を適切に評価する方法の開発を研究課題とした。(1)視線計測装置の選定を行った。予備実験は2つの機種で行った。選定にあたり以下の3点を重視した。①被験者の視線を阻害しないこと。②サンプリングレートは衝動性眼球運動と滑動性追従運動の計測に対応可能なこと。③ディスプレイ上だけでなく外界を見ているときの視線を計測できること。この条件を満たす機種として、被験者の視線を阻害しないハーフミラータイプ、サンプリングレートは衝動性眼球運動の計測にも対応可能な240Hz、外界の映像上に視線位置を表示可能であるnac社アイマークレコーダーEMR-9の選定に至った。(2)測定に用いる課題の選定を行った。眼球運動課題は、研究協力者の川端医師が使用されているNSUCO Oculomotor test を選択した。testに用いた視標はオリジナルのマニュアルに従い用意したが、装置での計測に適応するよう改良中である。(3)データ処理法は研究分担者(広田)が人工知能技術を用いて実空間内で視標を検出する手法を開発中である。若年健常者を対象として上記の取り組みを行うと同時に、帝京大学医学部附属病院小児科LD外来に受診した児の眼科受診を推進した。眼球運動検査を定性的に行い、自覚的な読み書き困難の訴えとの関連を検討中である。訴えの聞き取りのために、眼球運動が関わる自覚的な読み書きや学習活動の困難を抽出するチェックリストを試作した。また、臨床的には、屈折や眼位、色覚など、児の日常の学習活動に支障をきたす異常の発見に貢献できた。視線計測装置の選定後、納品までの期間が予定より長かったこと、また、新型コロナウイルス感染症拡大の影響で、対象とする若年健常者の協力を得ることが困難となったこと、さらに大学の業務(休校に伴うオンライン授業準備、学外実習の調整など)が増加し、研究に配分する時間が減少したことが重なり、やや遅れている。今後、若年健常者を対象としてパイロットスタディを行い、眼球運動データ処理法の構築を目指す。次の段階として患者データの取得、解析への進める

  • 瞬目を活用する事象関連電位推定法の開発と運動視機能評価への応用

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2019年03月
     

     概要を見る

    本研究の目的は,視機能・視覚認知機能を他覚的に簡易計測可能な事象関連電位の測定において,(1) 被験者の注意切替を瞬きにより検出して,電位波形をより高精度に検出する方法を開発し,(2)注意状態に影響を受けやすい動きの知覚(検出)を行う運動視機能の評価に応用することである.瞬目(瞬き)出現時に被験者の注意切替が行われることを検証し,その切替により背景脳波(脳内ネットワークの状態)が変化すると仮定して,より高精度な電位波形の推定法を開発し,その有用性を検討する.本年度も引き続き,運動知覚を誘発するコントラスト反転刺激に対する定常型視覚誘発電位について,瞬目前後の特徴の分析を行った.位相検出法の見直しを行い,十分なデータ数を確保して検討した結果,瞬目前後の運動知覚の状態変化を,後頭部の視覚誘発電位の位相成分のばらつきの低減として確認することができた.この傾向は,瞬目の出現した試行内の後頭部応答の位相のばらつきが小さく,運動知覚が安定して認められている場合に顕著であった.しかし,その瞬目の出現パターンには個人差がみられ,刺激条件などに依存した傾向は認められなかった.また,試行中の脳ネットワーク状態についても最近報告された検出法の適用を試みたが,瞬目前後の変化と関連する状態変化は検出されず,一貫した傾向を見いだすには至らなかった.したがって,誘発電位を高精度に検出するために,瞬目出現を活用する方法の開発は課題として残された

  • 抱き上げ場面における親子の間身体的相互作用の初期発達に関する研究

    研究期間:

    2015年04月
    -
    2018年03月
     

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    10組の母子に対して,それぞれの家庭を訪問して生後1.5か月,3か月,5か月,7か月の4時点でビデオによる乳児の抱き上げの縦断的行動観察を行った。抱き上げの速度は3か月以降有意に増加した。子どもの首のすわりにともない抱き方も変化した。モーションキャプチャの分析からも,抱き上げ時の母子の接近速度が月齢に伴い増加する傾向が見られた。また質問紙で尋ねた抱きにくさの値は,3か月では子どもの行動との相関が有意であったのに対し,5か月では母親自身の感情項目との相関が有意であった

  • 視覚M/P経路応答と視覚的注意の効果を同時計測する方法の開発

    研究期間:

    2010年04月
    -
    2013年03月
     

     概要を見る

    ヒトの視覚情報が大脳視覚野に至るまでの2 つの伝達経路(M 経路とP 経路)を同時に刺激し,かつ視覚誘発電位から両経路の機能評価を分離抽出して,各機能バランスを適切に評価できる方法を提案し,健常者における有効性を示した.空間周波数(1.4~7.5 c/d)が連続的に変化する,約85 秒間の疑似ランダムに正弦波縞反転刺激に対する視覚誘発電位を計測し,そのバイナリ核関数の波形から各経路応答量を推定できる

  • 視覚誘発電位を用いた色覚応答検出法の開発

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    本研究では、生体の客観的応答である視覚誘発電位(VEP)を用いた色覚応答検出法の確立とその方法の妥当性の検証を目的として、非線形システム解析法によるVEPの解析と、導出される非線形パラメータと色との関係を考察した。色刺激を入力、VEPを出力とみなす非線形システムを仮定し、バイナリ汎関数級数展開法を適用して解析をおこなった。5名の被験者を対象として、8色の有彩色に対するVEPを実測した。2価疑似ランダム系列(M系列)に基づいて、2つの色画面を切り換えて提示して刺激とした。色刺激はCRTにより提示した。観測された入出力信号を用いて、システムの特性を表す核(Kernel)関数の推定および検討をおこなった。2次までのKernelが特徴的な形状を示し、3次以上のKernelの振幅値はほぼ0であった。したがって、想定したシステムは2次の非線形性を示すといえる。1次Kernelは提示した色によりその形状が変化し、色刺激の色相の違いを反映していると考えられた。そこで、1次Kernelを主成分分析した結果、反対色応答成分が含まれることが示された。この結果は、ヒトの色覚に関する心理物理学的および電気生理学的研究、脊椎動物を対象とした生理学的研究による既出の結果と一致する。さらに、黄・青色刺激に対する2次Kernelは他の色のそれとは異なる特性を示した。これは、ヒトの色覚システムを構成する2つの色チャンネル(黄青、赤緑)の特性の違いを反映したものと考えられるが、この点についてはさらに詳細な検討が必要である。以上の結果より、Kernelを用いて色相の変化に対する応答成分を抽出できることが示唆された

  • 複数の色刺激の同時提示によるVEPを用いた簡易色覚特性計測法の開発

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    本研究では、短時間で安定した色覚応答を得ることのできる実用的な色応答検出法の提案とその妥当性の検証を目的として、視覚誘発電位(Visually Evoked Potential:以下VEP)の非線形解析手法による色応答抽出法の実用化を検討した。本年度は、LED刺激装置を用いて健常者を対象とした基礎実験を行い、本手法の妥当性と問題点を明らかにし、CRTを用いた簡易色覚計測装置を構築した。疑似ランダム系列(PRBS)に基づいて輝度を変調した刺激をLEDにより提示し、VEPを計測した。測定対象は色覚正常者(30歳台)とした。左右眼に異なる色を異なるPRBSで変調させて提示し、測定されたVEPとPRBSとの相互相関関数からシステムパラメータであるバイナリカーネル波形を推定した。左右眼同時に刺激した場合と、左右眼別々に刺激した場合のバイナリカーネルを比較した結果、両眼同時に刺激した場合にも、左右眼別々に刺激したときと類似のバイナリカーネル波形が得られた。これは、左右眼同時に刺激でも各眼のVEP応答が一度に計測できることを示唆しており、この点では既に実用化(VERIS)されているmulti-focal VEP(例えばBearse et al,1994)の結果に矛盾しなかった。しかしながら、両眼に提示する色の組み合わせによっては、両眼に異なる色を提示しているにもかかわらず各眼のバイナリカーネル波形が類似の波形となる場合が見受けられ、今後の課題として残された。これらの結果を踏まえてCRTを用いた色覚計測装置を構築し動作確認を行った。この測定装置では、約2分弱の短時間測定によりバイナリカーネルを得ることができ、短時間計測という点で臨床検査への実用化が十分見込まれると考えられた

  • 視覚誘発電位の非線形解析による視覚M/P経路特性の計測法の開発

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    本研究は、Binary Kernel法により視覚誘発電位(VEP)を解析して得られる非線形成分(N次バイナリ核関数)と視覚M/P経路特性との関係を明らかにし、それをふまえた視覚M/P経路の機能評価方法を開発することを目的としている。本年度は、昨年度明らかにしたM/P経路それぞれが特異に反応する刺激について、実測により検証した。輝度の異なる2つの灰色一様画面を疑似ランダム系列(PRBS)に基づいて切り替えて、刺激とした。PRBSとVEPの相互相関関数より、Binary Kernelを算出した。刺激に用いる2画面のコントラストを様々な値(12.5%〜87.5%の範囲内)に設定して、コントラストとBinary Kernelの関係を調べた。健常者3名を対象とした。1次カーネルおよび2次カーネルの第1スライスは、コントラストの減少に対して、最大振幅が低下する傾向を示した。最大振幅値の潜時の変化には個人差があり、統一的な傾向はみられなかった。本研究代表者らが先に提案した時間周波数特性導出法(Momose et al.,IOVS,1999)を適用したところ、コントラストが低下するに従って、10Hz以下の成分の振幅が低下するとともに18Hz付近の振幅が増大する傾向があった。低コントラスト刺激は、高周波数特性のよいM系を選択的に刺激すると考えられる。MおよびP系の応答はPRBSによるVEPの18Hz付近および10Hz以下の成分に、それぞれ現れることを示唆している。従って、本手法によりM/P経路の特性を分離抽出できる可能性が示された。さまざまな空間周波数をもつ刺激に対するVEPの実測と評価、およびこれらの実測結果から実用的な時空間周波数特性の計測法を開発することが、今後の課題として残された

  • 色・運動刺激の同時提示によるVEPを用いた視覚M/P経路特性の計測法の開発

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    本研究は,視覚誘発電位(VEP)を用いて視覚M/P経路特性の短時間計測法の開発を目的とした.本年度は,色刺激に対するVEP中のM/P経路応答成分について検討した.M経路が応答する低空間周波数の輝度変調刺激およびP経路が応答する高空間周波数の輝度変調刺激に対するVEPの解析を行った.刺激は第2,3色盲混同色である赤緑および青黄の縦縞模様とし,この色度を一定時間周波数(4〜32[Hz])で反転させた.それぞれの時間周波数について,異なる空間周波数(0.1〜4[c/deg])に対するVEPを測定し,比較した.視覚疾患を持たない色覚健常者8名を対象とした.この結果,おおむね6[Hz],2[c/deg]の刺激に対するVEP応答が最大振幅を示し,時空間周波数の増加に伴い,振幅が低下する傾向が示された.高空間周波数刺激では,VEP応答の時間周波数特性は4〜8[Hz]で最大となるバンドベス型であり,P経路応答特性を示していた.さらに,低空間周波数刺激のVEP応答振幅は,時間周波数特性はローパス型であり,これもP経路応答特性を反映していると考えられた.したがって,色刺激によるP経路応答特性の抽出が可能であることが確認できた.次に,前年度実施したPRBS刺激によるVEP計測との組み合わせ,及び非線形解析によるM/P経路の同時刺激・分離応答抽出については,予備実験にとどまり,妥当性を示すに十分な実験実施にはいたらなかった.しかし,本研究者による過去の研究報告および他の研究報告をふまえると,前年度に確認した高時間周波数の運動刺激(M経路応答検出)と,本年度P経路応答を得ることを確認した色刺激を組み合わせて,独立な疑似ランダム系列による反転刺激を作成し,これに対するVEP応答に非線形解析を適用すれば,M/P経路応答を分離抽出するととは十分に可能であるといえ,今後検証を進めていく予定である

  • 視覚誘発電位を用いた色覚特性と視認性の客観的計測法の開発

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    本研究は,色刺激に対する視認性の客観的計測の開発と,色覚障害者の視認性評価への展開を目的として、従来の第一次視覚野のVEPを角いた色覚特性計測法に,高次連合野における視覚性事象関連電位P300の計測を組み合わせた計測法の実現を図るものである.本年度は,従来提案してきたVEPの非線形解析による計測のための刺激パターンを,P300計測用の高頻度標準刺激と低頻度標的刺激の2種類とし,それらをランダムの順序で提示して,P300を計測する方法についての原理確認を行った.表示刺激は2種類のアルファベット文字とし,一方を標準刺激(高頻度出現),もう一方を標的刺激(低頻度出現)として,1:4の比率で計100回,ランダムな順序で提示した.このとき,刺激文宇部分を疑似ランダム系列(2.04秒)に基づいて点滅させた.これらの刺激に対する視覚性事象関連電位波形を,頭部全域(10箇所)で記録した,その結果,主に頭頂から後頭部の電位波形と疑似ランダム系列の相関関数から,P300成分相当の波形が得られ,本手法の有効性が示唆された.さらに,より少ない加算波形からも同等の結果が得られたことから,疑似ランダム系列刺激の適用により,より短時間の計測を実現できると考えられる.しかしながら,測定されたP300相当の成分と視認性の関係についての評価は十分なデータを得ることができず,今後の課題として残された.また,疑似ランダム系列の性質上刺激時間長に制約があることや,事象関連電位のS/N比を考慮して,短時間化と推定精度を検討する必要があるが,この点も今後の課題として残された

  • 疑似ランダム刺激による視覚性事象関連電位を利用したコンピュータ入力装置の開発

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    メニュー選択型の脳コンピュータインタフェースとして,より検出精度の高い方法論の開発を目指して,視覚性事象関連電位からP300と注視点情報を同時検出する方法を提案し,健常者を対象とした実測により提案法の妥当性を示した.注視点検出のための疑似ランダム刺激とP300検出のためのフラッシュ刺激とを同時提示したときの脳波を記録し,疑似ランダム刺激と脳波の相互相関関数から注視点を推定するとともに,線形判別分析からP300を同定することを試みた.健常者対象の評価実験から検出エラー率を低減できることが確認された

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講演・口頭発表等

  • 楽曲の好みに関わる楽曲特徴量と鑑賞時の脳活動の検討

    松邑祐亮, 百瀬桂子

    ヒューマンインタフェースシンポジウム2021  

    発表年月: 2021年09月

    開催年月:
    2021年09月
     
     
  • 生体信号計測と解釈についての最近の展開

    百瀬桂子  [招待有り]

    第85回日本温泉気候物理医学会学術集会  

    発表年月: 2021年01月

    開催年月:
    2021年01月
     
     
  • 対象への関心度が選好課題中の注視時間・順序に与える影響について

    百瀬桂子

    第63回生体信号計測・解釈研究会  

    発表年月: 2020年12月

    開催年月:
    2020年12月
     
     
  • Classification of Event-Related Oscillations for Positive/Negative Facial Expressions

    Matsumura Y, Momose K

    42nd Annual International Conferences of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society  

    発表年月: 2020年07月

    開催年月:
    2020年07月
     
     
  • 事象関連電位P300を指標とした映像教材への注意配分量の検討 第2報

    松邑祐亮, 長濱澄, 森田裕介, 百瀬桂子

    第61回生体信号計測・解釈研究会   (芝浦工業大学)  生体医工学会・専門別研究会・生体信号計測・解釈研究会  

    発表年月: 2019年12月

  • 生体信号解釈と応用についての最近の展開

    百瀬桂子  [招待有り]

    日本生理人類学会第80 回大会   (名古屋市)  日本生理人類学会  

    発表年月: 2019年10月

  • 事象関連電位P300を指標とした映像教材への注意配分量の検討

    松邑祐亮, 長濱澄, 森田裕介, 百瀬桂子

    生体医工学シンポジウム2019   (徳島)  日本生体医工学会  

    発表年月: 2019年09月

  • Emotional modulation of late positive potentials elicited by dynamic facial expressions

    Momose, K

    the 41st International Engineering in Medicine and Biology Conference   (Berlin)  IEEE Engineering in Medicine and Biology Society  

    発表年月: 2019年07月

  • アイトラッカーを用いた読書時の眼球運動特性抽出方法の検討 第2報

    池田結佳, 百瀬桂子, 早川友恵, 松岡久美子

    第54回日本眼光学学会総会   (新潟市)  日本眼光学学会  

    発表年月: 2018年09月

  • Effects of dynamic emotional expressions on face-related evoked potentials

    Marie Ikai, Issaku Kawashima, Keiko Momose

    40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society   (Hawaii) 

    発表年月: 2018年07月

     概要を見る

    Event-related potentials (ERPs) to dynamic face expression were measured and investigated the effect of facial movement on face- and emotion-sensitive ERP components (N170 and LPP). Similar N170 components to static face stimuli were obtained in the right temporal area and their amplitudes were dependent on the time length of the facial movements. Large late positive potentials after 300 ms are obtained at centro-parietal area, and this component may reflect the impression of naturalness of face expression.

  • 事象関連電位P300の振幅と映像教材の提示速度の関連性に関する一検討

    名取優太, 岩附直登, 長濱 澄, 川島一朔, 森田裕介, 百瀬桂子

    2018年電子情報通信学会総合大会   (東京電機大学 東京千住キャンパス)  電子情報通信学会  

    発表年月: 2018年03月

     概要を見る

    プローブ刺激に対するP300振幅を指標として,映像教材の提示速度と注意配分量の関連性を明らかにすることを目的とした.大学生15名を対象として,映像教材を視聴させない条件(視聴なし条件),映像教材を1倍速の提示速度で視聴させる条件(1倍速条件),映像教材を2倍速の提示速度で視聴させる条件(2倍速条件)におけるP300振幅を測定した.また,プローブ刺激として,実験対象者の指に3種類の振動刺激をランダムに与え,そのうちの1種類にのみ反応することを求めた.その結果,P300振幅は,視聴なし条件,1倍速条件,2倍速条件の順に低い値を示した.このことから,映像教材の視聴時における注意配分量は,1倍速条件に比べて,2倍速条件の方が大きくなる可能性が示唆された.

  • 表情変化が顔認知関連電位に与える影響

    猪飼まりえ, 川島一朔, 百瀬桂子

    第57回生体医工学会生体信号計測・解釈研究会   (早稲田大学国際会議場)  日本生体医工学会専門別研究会生体信号計測・解釈研究会  

    発表年月: 2017年12月

  • Pupil diameter changes related to interest value of visual stimuli

    吉田杏奈, 百瀬桂子

    The 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society   IEEE Engineering in Medicine and Biology Society  

    発表年月: 2017年07月

     概要を見る

    Pupil diameter changes during presenting the visual stimulus was measured, and there relation to subjective interest values to the stimuli was investigated. Visual stimuli was 10 product photos of clothes, shoes, and bouquet. Principal component analysis was applied to pupil diameter changes measured from 33 participants and the relationship between principal component score and subjective interest values was evaluated. Results showed that 10th principal component score was difference among interest values, and the component vector included the sinusoidal changes around 0.5 Hz.

  • アイトラッカーを用いた読書時の眼球運動特性抽出方法の検討

    池田結佳, 早川友恵, 百瀬桂子, 松岡久美子

    第73回日本弱視斜視学会総会   (石川県金沢市)  日本弱視斜視学会  

    発表年月: 2017年06月

  • 人工内耳を装用した成人中途失聴者による自由会話における参与役割に応じた視線行動に関する検討

    川口港, 杉崎きみの, 百瀬桂子

    第90回福祉情報工学研究会   (国分寺市)  電子情報通信学会福祉情報工学研究会  

    発表年月: 2017年05月

     概要を見る

    本研究は人工内耳装用者とで4人での自由会話における視線行動に相違があるか否かを定量的な特徴を見出すことを目的とした.健聴者群 (N) と,人工内耳装用者のうち自由会話に対して支障をきたさないと自覚する群 (CIH) ならびに支障を感じるとする群 (CIL) とに対し,各群内で自由会話を行っている時の映像を収録した.収録した映像から各人の発話と話者および聞き手への注視を行っている区間を収集した.その結果,聞き手が話者を注視する時間はN群ほど短く,CIL群,CIH群の順に増加した.また話者が聞き手に対して行う注視の長さは,その聞き手が前話者であった場合にはN群で短く,次に話者となる聞き手に対しては人工内耳装用者で短くなる傾向が観測された.本研究から成人中途失聴者に対する新たなリハビリテーションの手法への提案が期待される.

  • 人工内耳を装用した成人中途失聴者の自由会話における参与役割に応じた視線行動に関する検討

    川口 港, 杉崎 きみの, 百瀬 桂子

    聴覚研究会資料 = Proceedings of the auditory research meeting   日本音響学会  

    発表年月: 2017年05月

    開催年月:
    2017年05月
     
     
  • 運動錯視知覚の視覚誘発電位による検出

    百瀬桂子

    第56回日本生体医工学会大会   (仙台市)  日本生体医工学会  

    発表年月: 2017年05月

     概要を見る

    視対象の動きを捉える運動視は,自身の身体運動の検出にも関わり,重要な機能である.この運動視知覚に関する研究の歴史 は長く,心理物理学測定によるアプローチに加えて,視覚電気生理や脳機能イメージングによる神経メカニズムの解明なども 多く試みられている.著者らは,知覚される動きの方向(運動方向)を,簡易かつ他覚的に検出できる方法として,Ales & Norcia (2009) が提案したSteady-state型視覚誘発電位(SSVEP)波形の位相に着目する方法について,運動錯視を対象に検証をし てきた(Momose, Yakovleva, & Norcia, 2014, Momose & Arimitsu, 2016).本報告では,コントラスト反転を伴って移動する視覚 刺激で知覚される反転運動(reverse-phi)と運動残効のSSVEPの位相特性の結果をまとめ,他覚的検出法としてのSSVEPの有用 性について検討する.

  • 刺激への関心度が選好課題中の眼球運動に与える影響について

    吉田杏奈, 百瀬桂子

    第55回日本生体医工学会生体信号計測・解釈研究会   (横浜)  日本生体医工学会生体信号計測・解釈研究会  

    発表年月: 2016年12月

  • Motion aftereffect direction-specific responses in the steady-state visual evoked potentials

    Shiori Arimitsu, Keiko Momose

    8th International Workshop on Biosignal Interpretation   (大阪)  IFMBE, IEEE EMBS, JSMBE, SICE  

    発表年月: 2016年11月

  • Effects of visual spatial and temporal frequency on Motion Aftereffect Direction Specific Response in SSVEP

    Arimitsu Shiori, Momose Keiko

    The 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society   (Orlando, FL)  IEEE Engineering in Medicine and Biology Society  

    発表年月: 2016年08月

     概要を見る

    The effect of spatial and temporal frequency on direction specific response in steady-state visual evoked potential (SSVEP) was investigated. 64-channel SSVEPs were recorded during test stimulus of oscillating vertical sinusoidal grating (0.5 or 2 c/deg, 4 or 9 Hz) with/without motion adaptation. Fundamental frequency (1F) component was extracted from the SSVEP of each condition by using Fourier analysis. The phase of 1F component under right-adaptation in occipital and occipito-temporal area was shifted by 90-180 degrees from that under left-adaptation, agreeing with the previous studies. The different phase-shift dependency on MAE direction between 4 Hz and 9 Hz stimuli were obtained, and the dependency was more typical in 0.5 c/deg. This result implies that there are two or more different motion detectors with different temporal sensitivity.

  • 人工内耳を装用した成人中途失聴者による自由会話における話者交替での振舞いに関する分析

    杉崎きみの, 川口港, 百瀬桂子

    第85回電子情報通信学会福祉情報工学研究会   (甲府市) 

    発表年月: 2016年07月

     概要を見る

    本研究は,健聴者と人工内耳装用者とで自由会話における振舞いに差があるか否かを定量的に調査することを目的とした. 実験は,健聴者と人工内耳装用者で自由会話に対して支障をきたさない傾向にあるか,支障をきたす傾向にあるかによって2 群に分け,それぞれで自由会話を行い,話者交代の間隔ならびに話者への注視に関する時間的性質を調査した.その結果,話者交代の間隔は健聴者で最も小さく,自由会話に対して支障をきたさない傾向のある人工内耳装用者群,自由会話に対して支障をきたす傾向のある人工内耳装用者群の順に正に大きくなった.また話者への視線配布を行う頻度は,健聴者が最も高く,自由会話に対して支障をきたさない傾向のある人工内耳装用者群,自由会話に対して支障をきたす傾向のある人工内耳装用者群の順に低くなった.以上の結果から,自由会話に対して支障をきたさない傾向のある人工内耳装用者群は発話および視線配布においては健聴者により近い振舞いを呈していることが示された.本研究から,未だ充分に整備されていない人工内耳を装用し成人中途失聴者に対する新たなリハビリテーションの手法への提案が期待される.

  • 運動錯視で知覚される運動方向の視覚誘発電位による検出

    百瀬桂子, 有光翔理, Yakovleva Alexandra, Norcia Anthony

    第55回日本生体医工学会大会   (富山市)  一般社団法人 日本生体医工学会  

    発表年月: 2016年04月

     概要を見る

    Noninvasive methods for probing direction-selective neuronal activity are effective for understanding human motion perception. Some previous works using the Steady-state Visual Evoked Potential has used adaptation to reveal direction-specific activity. Here we present a method that reveals motion mechanisms directly through a signature predicted by the motion energy model: motion energy detectors produce opposite-signed responses to phi and reverse-phi stimuli.

  • 視覚誘発電位の位相による運動残効⽅向の検出

    有光翔理, 百瀬桂子

    第18回日本ヒト脳機能マッピング学会   (京都市)  日本ヒト脳機能マッピング学会  

    発表年月: 2016年03月

  • 運動錯視で知覚される運動方向の視覚誘発電位による検出

    百瀬桂子, Alexandra Yakovleva, Anthony M. Norcia

    第53回日本生体医工学会 生体信号計測・解釈研究会   日本生体医工学会専門別研究会生体信号計測・解釈研究会  

    発表年月: 2015年12月

  • 選好課題中の視線停留時間の検討

    吉田杏奈, 百瀬桂子

    第53回日本生体医工学会 生体信号計測・解釈研究会   日本生体医工学会専門別研究会生体信号計測・解釈研究会  

    発表年月: 2015年12月

  • Developmental Eye Movement test(DEM)と文章黙読の眼球運動の比較

    池田結佳, 早川友恵, 百瀬桂子, 松岡久美子

    日本視能矯正学会プログラム・抄録集  

    発表年月: 2015年10月

    開催年月:
    2015年10月
     
     
  • 選好判断中の眼球運動の特徴分析

    吉田杏奈, 百瀬桂子

    生体医工学シンポジウム2015   (岡山)  日本生体医工学会  

    発表年月: 2015年09月

  • Steady-state 型視覚誘発電位を用いた運動残効方向の検出(第2報)

    有光翔理, 百瀬桂子

    生体医工学シンポジウム2015   (岡山)  日本生体医工学会  

    発表年月: 2015年09月

  • Detection of motion aftereffect direction specific response using steady-state visual evoked potentials

    有光翔理, 百瀬桂子

    The 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society   (ミラノ)  IEEE Engineering in Medicine and Biology Society  

    発表年月: 2015年08月

  • Steady-state 型視覚誘発電位を用いた運動残効方向の検出

    有光翔理, 百瀬桂子

    第54回日本生体医工学会大会   (名古屋)  日本生体医工学会  

    発表年月: 2015年05月

  • 動画像解析による母子の身体接触コミュニケーションの特性評価

    第51回日本生体医工学会 生体信号計測・解釈研究会   日本生体医工学会専門別研究会生体信号計測・解釈研究会  

    発表年月: 2014年12月

  • 運動残効知覚時の Stesdy-state 型視覚誘発電位の分析

    有光翔理, 百瀬桂子

    第51回日本生体医工学会 生体信号計測・解釈研究会   日本生体医工学会専門別研究会生体信号計測・解釈研究会  

    発表年月: 2014年12月

  • Detection of phi and reverse-phi direction-specific responses using the steady-state VEP

    Keiko Momose, Alexandra Yakovleva, Anthony M. Norcia

    Vision Sciences Society 14th Annual Meeting  

    発表年月: 2014年05月

  • 母親の乳児抱き上げ動作の計測と評価

    日本機械学会第26回バイオエンジニアリング講演会論文集  

    発表年月: 2014年01月

  • 2A32 母親の乳児抱き上げ動作の計測と評価(OS12-2:健康と福祉を支えるバイオエンジニアリング(2))

    百瀬 桂子, 根ヶ山 光一, 石島 このみ, 河原 紀子

    バイオエンジニアリング講演会講演論文集   一般社団法人日本機械学会  

    発表年月: 2014年01月

    開催年月:
    2014年01月
     
     
  • Kinematic development of infant-mother interactions during specific tasks

    EMSAC2013  

    発表年月: 2013年09月

  • 抱き場面における母親と乳児の相互作用 -ビデオとモーションキャプチャを用いて(予報)-

    日本子育て学会第5回大会  

    発表年月: 2013年08月

  • Nonlinear modeling of steady-state and transient Visual Evoked Potentials

    35th Annual International IEEE EMBS Conference  

    発表年月: 2013年07月

  • Nonlinear Modeling of Steady-State and Transient Visual Evoked Potentials

    Momose Keiko, Norcia Anthony, Miller Rich

    生体医工学   Japanese Society for Medical and Biological Engineering  

    発表年月: 2013年

    開催年月:
    2013年
     
     
  • Eye movement characteristics and visual information processing through restricted visual field in autism spectrum disorders

    7th International Workshop on Biosignal Interpretation ,  

    発表年月: 2012年07月

  • バイナリ汎関数級数モデルによる視覚誘発電位の解析と臨床応用

    第56回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI'12 )  

    発表年月: 2012年05月

  • Topographic maps of VEP Elicited By Pseudorandom Stimulation with The Swept Parameter Technique

    ARVO 2012 Annual Meeting  

    発表年月: 2012年05月

  • 母子の身体接触を伴う遊びにおける動作と発話の時系列分析

    電子情報通信学会ヒューマンコミュニケーション基礎研究会  

    発表年月: 2012年03月

  • 母子のくすぐり遊びにおける行動のマイクロ分析

    石島 このみ, 根ヶ山 光一, 百瀬 桂子

    電子情報通信学会技術研究報告. HCS, ヒューマンコミュニケーション基礎   一般社団法人電子情報通信学会  

    発表年月: 2012年02月

    開催年月:
    2012年02月
     
     

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    生後5ヶ月と生後7ヶ月の乳児とその母親2組を対象として,乳児にくすぐったさが生じたくすぐり遊びの事例において,母子におけるやりとりがいかになされているのかについて,マイクロ分析により詳細に検討した。その結果,生後7ヶ月児は生後5ヶ月児と比べて多様な行動連鎖パターンが多く発現しており,くすぐり刺激源(母親の手)と母親の順に視線を配分させ,くすぐり刺激が身体に触れる直前に発声し,予期的にくすぐったがっていたことが明らかになった。このことから,生後5ヶ月児はくすぐったさという身体感覚そのものを楽しんでいるが,生後7ヶ月児は,くすぐったさが生じる前後の文脈を含めたやりとりにより能動的に参加し,母親と文脈を共有しながら自らの行動をマルチモーダルに調律していると推察された。

  • 母子の身体接触を伴う遊びにおける動作と発話の時系列分析

    百瀬 桂子, 根ヶ山 光一, 石島 このみ, 菊池 英明, 誉田 雅彰, 市川 熹

    電子情報通信学会技術研究報告. HCS, ヒューマンコミュニケーション基礎   一般社団法人電子情報通信学会  

    発表年月: 2012年02月

    開催年月:
    2012年02月
     
     

     概要を見る

    初期の母子間でみられる身体接触によるコミュニケーションに着目し,身体接触遊び場面に見られる反復動作と発声の時系列的特性を検討した.3組の乳児(4ヶ月齢)とその母親を対象とし,その家庭における身体接触遊び場面のビデオを撮影した.これらの映像において,母親が子の手足を持って反復的に動かして継続的に遊ぶ様子が3組の母子に共通してみられた.この反復的動作の周期(テンポ)は,動作に用いられる子の身体部位の範囲の拡がりに応じて長くなる傾向がみられた.母親が子からの接触と発声に応じて,この反復動作の種類を転換させて遊びを継続しようとする様子が観察された.反復動作の出現時間には言語と類似の階層関係が見られ,対話的コミュニケーション発達との関与が示唆された.

  • 中心視野・周辺視野の制限がグローバル-ローカル処理に与える影響

    電子情報通信学会HCGシンポジウム2011  

    発表年月: 2011年12月

  • 中心視野・周辺視野の制限が視覚情報処理方略に与える影響

    第79回ヒューマンインタフェース学会研究会「発達障害および一般(SIG-ACI-04)」  

    発表年月: 2011年10月

  • 中枢神経系での閾値未満の周期的な電気刺激による微弱な神経信号の検出の改善

    生体・生理工学シンポジウム  

    発表年月: 2010年09月

  • Extraction of M and P components from the visual evoked potential using pseudorandom stimulation with swept parameter technique

    Momose Keiko

    Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society  

    発表年月: 2010年09月

  • Stochastic Resonance Can Enhance Information Transmission of Supra-Threshold Neural Signal

    31st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society  

    発表年月: 2009年09月

  • Simultaneous detection method of P300 event-related potentials and eye gaze point using multi-pseudorandom and flash stimulation for brain computer interface

    30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society  

    発表年月: 2008年08月

  • Evaluation of an eye gaze point detection method using VEP elicited by multi-pseudorandom stimulation for brain computer interface

    29th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society  

    発表年月: 2007年08月

  • Nonlinear Characteristics of Visual Evoked Potential in Glaucoma patients and Their Correlation with the Visual Responses on Magnocellular and Parvocellular Pathways.

    28th Annual International Conference of the IEEE EMBS  

    発表年月: 2006年09月

  • Determination of the chromatic contrast responses using Wavelet analysis of visual evoked potentials

    27th Annual International Conference of the IEEE EMBS  

    発表年月: 2005年09月

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特定課題研究

  • 視聴覚課題遂行中の脳機能ネットワーク状態の変動解析

    2021年  

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    移動する視対象への顕在的・潜在的注意状態の客観的指標を得ることを目的として,移動する輝度反転刺激の出現への注意制御を求める課題中の脳波の時間周波数解析を行った.顕在的注意の反映が予測された後頭部の定常型視覚誘発電位は,いずれの課題においても有意な出現がみられず,移動する視対象に対する注意指標に適さないことが示唆された.潜在的注意を必要とする区間では,δ-β波帯域の有意な低下が前頭・後頭部で同期してみられ,注意制御との関連が報告されているδ-β couplingが出現したものと考えられた.

  • 乳児と母親の遊び映像の自動解析によるコミュニケーション発達の検討

    2020年  

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    対人コミュニケーションおよび言語獲得の健全な発達を探る手がかりとなる,乳児とその母親の身体接触遊び動作の時系列構造の可視化ツールを開発し,家庭での遊び場面を記録した映像に適用して,母子の反復的・周期的な身体動作のテンポとリズムの発達に伴う変化を調査した.可視化ツールの有用性は確認できたが,リズム構造の検出と記述は課題が残された.母子4組の身体遊び映像の分析結果から,乳児の手を使った反復動作テンポは月齢によらず概ね一定であったが,乳児の足や全身を使った反復動作テンポは月齢に伴って減少する傾向が見られた.

  • 瞳孔運動と事象関連電位による情動反応の検出法の高精度化

    2019年  

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    瞳孔運動と事象関連電位から,視対象に対する情動反応を他覚的に簡易計測する方法を開発するために,瞳孔運動の時系列から,視対象の輝度の影響を取り除く方法を確立することを目的とした.輝度値がステップ状に変化する一様刺激に対する瞳孔変動を計測し,その変動時系列の近似モデル関数を求めた.自然画像観察中の眼球・瞳孔運動に同モデルを適用したところ,輝度分布のばらつきが少ない自然画像では比較的良好な推測値を得たものの,注視パターン等の影響による誤差が大きく,適切なモデルの探索を継続している.

  • 視覚誘発電位を利用した運動視機能・視知覚の簡易評価法の開発と神経機構の解明

    2015年  

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    運動残効方向の他覚的検出が可能か調べることを目的とし,複数の時間・空間周波数の刺激条件でSSVEP測定をした結果,後頭部から後側頭部にかけてSSVEPの1F成分に位相差が生じ,運動残効方向の他覚的検出が可能であることが示された.しかし,刺激条件の違いにより,位相差の大きさや,特徴が現れる部位に違いがみられた.これらは,視覚コントラスト感度特性の違いや,脳各部位の神経細胞の受容野の大きさの違いなどが影響している可能性がある.今後1F成分の位相差が生じるメカニズムの解明を行い,さらに多くの時間・空間周波数について検討することで,運動知覚の他覚的評価法の確立と運動視の神経基盤の解明に寄与すると期待される.

  • 乳児と母親の身体接触遊びのマイクロ分析による身体動作テンポとリズムの発達の検討

    2014年   根ヶ山光一, 石島このみ

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    言語獲得前の乳幼児とその母親の自然な遊び場面における身体動作のテンポとリズムに注目してその発達過程を明らかにし,対人コミュニケーションの健全な発達を育む方向性とその規定要因を見出すことを目的とした.コミュニケーションの初発事態として,乳児とその母親の家庭における日常的な遊び場面に注目し,ビデオカメラにより追跡観察した映像に動画像解析を適用し,母子間の身体接触を伴った身体運動の時系列分析を行った.その結果,発達に伴って,動作周期は変化しないものの,その時間的構造がより複雑になるとともに,子が主体的に時間的構造の形成に寄与していることが確認され,子の対人コミュニケーション力の発達が示唆された.

  • 視覚誘発電位の非線形システム解析による運動視の神経機構の解明とその臨床応用

    2013年  

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    視対象の動きの知覚(検出)を行う運動視に関わる脳機能を,簡易計測可能な視覚誘発電位(VEP)を利用して明らかにすることを目的とした.本検討では,運動視のメカニズムに関する研究の整理と,それらを踏まえての刺激系列とVEP分析方法の見直しを行った.加えて,VEPを精度よく記録するためにアーチファクトの影響の確認を行い,測定環境整備を行った.当初の研究計画では,VEPに対して非線形システム解析を適用することとしたが,文献調査と予備実験を踏まえて,刺激系列と分析方法を変更した.非線形システム解析に適した刺激系列では運動残効などの影響が大きく,適切な分析が行えないことが明らかとなったためである.加えて,そこで,視対象の動きの方向の変化の検出に目的を絞り,2つのパッチの点滅による仮現運動(Phi)を刺激に採用することとした.このパッチの点滅周波数を固定することによって,Steady-state型視覚誘発電位(SSVEP)を測定することとした.加えて,一方のパッチのコントラストを反転させた運動方向錯視(reverse Phi運動)刺激についても測定を行うことで,運動方向とSSVEPの関係を検討した.刺激の運動方向は,運動エネルギーモデル(Adelson & Bergen, 1985)を用いて予測した.健常成人9名を対象として,128チャンネルの高密度脳波の計測を行,予測された運動方向とSSVEPの位相に相関が見られた.具体的には,通常の刺激(Phi)とコントラスト反転を伴う刺激(reverse Phi)に対するSSVEPの位相が反転(逆位相)となり,子の位相反転は後頭部から側頭部の領域に見られた.しかしながら,点滅に伴う輝度変化の影響もVEPには反映されているため運動視の検出においては課題が残された.今後は,コントラストの影響を排除できる正弦波縞刺激を用いて,比較的明瞭な運動方向知覚が現れる運動残効時のSSVEPの測定・分析を行う予定である.

  • 有効視野と眼球運動からみた自閉症スペクトラム障害の視覚情報処理方略の特徴分析

    2012年  

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    【研究背景と目的】 自閉症スペクトラム障害(Autism spectrum disorder: ASD)は他者とのコミュニケーションが十分できないことが主な障害の一つであり、顔表情から感情を推測することが不得意であることが知られている。例えば、顔観察時の注目点や眼球運動が健常者と異なることや、顔処理に関与する大脳皮質部位および皮質下の経路の機能低下などが報告されている。また、視覚処理領域が狭く、注意分割や注意の切り替えが苦手であることも指摘されている。健常者は眼球運動を適切に行いながら、中心視野と周辺視野の機能を補完し合い、注意を払うべき対象を検出し、それらを中心視野で捉えている。故に、ASDではこれらの中心視、周辺視機能特性に異常があるか、それらが適切に機能していない可能性がある。 本研究は、表情読み取りをしている際の、ASDの中心視野、周辺視野の情報獲得、情報処理の機能特性を明らかにすることを目的とした。視線の動きに随伴して、視野の一部分を制限(マスク)して提示する視線随伴法を利用し、中心視、周辺視機能の機能を低下させた状態で、視覚課題中の視線(眼球運動)と回答までの時間(反応時間)、回答内容を記録・評価した。視覚課題は、全体・部分の知覚的関係を評価できるNavon課題(実験1)と、表情読み取りについての課題(実験2)の2つを実施し、ASDと健常者の結果を比較・検討した。【方法】 視線の動きに随伴して、視野の一部分を制限(マスク)して提示し、中心視、周辺視機能の機能を低下させた状態、マスクをしない状態の3条件で、視覚課題中の眼球運動と回答時間、回答内容を記録・評価した。視覚刺激の呈示と課題遂行中の実験参加者の視線位置の記録は、モニター一体型のアイトラッカー(Tobii 1750, Tobii Technology)により行った。実験1では、全体・部分の知覚的関係を評価できるNavon課題、実験2は表情読み取り課題を実施し、ASDと健常者の結果を比較・検討した。実験1の参加者は、健常者7名とASD 3名、実験2は健常者8名とASD 7名であった。健常者、ASDともに視力、視野の範囲、視覚疾患がなかった。ASD 2名はアスペルガー障害で、1名は高機能自閉症アスペルガータイプであった。言語性IQ(WISC-III)は84以上であり、表情読み取りに問題がないと判断した。【結果・考察】 実験1において,ASD、健常者共に、周辺視野マスク条件でglobal文字を回答するよう指示した場合に視線の軌跡が探索的になり,反応時間も長くなった。中心視野マスク条件ではglobal文字を回答するよう指示した場合に、ASDは健常者に比べて視線が刺激像全体に分布する傾向があったにもかかわらず、回答のエラー率は67%と高かった。同条件における健常者のエラー率は0%であった。以上の実験1の結果より,ASDはglobal処理が健常者に比べて苦手であることが示された。 実験2では,健常者はすべての条件で正解し、表情判断時には特に目を注視する傾向が認められた。ASDの結果のうち分析可能な結果が得られたのは3名であった。この3名の周辺視野マスク条件においては、ASDにとって表情判断が難しいとされる恐怖顔を提示した場合に目に注視する傾向が認められた。さらに、感情評定も正解に近いネガティブな感情を回答し、感情評定理由も全員が目と答えた。そのほかのマスク条件では、先行研究と同様に目以外の部品から表情評定する傾向が認められた。ASDが、健常者が用いる情報に意図的に注意を向けることで表情認知能力の向上を図ることができるとの先行研究報告もあることから、中心視野のみを利用した方が正しい表情判断を促進する可能性があるといえる。【結論】 健常者に比べてASDはglobal処理が苦手であり、周辺視野の情報獲得とそれらの統合に問題があると考えられる。また、ASDにとって表情判断の難易度の高い顔では、中心視野のみを利用した方が目に注視する傾向があったことから、中心視野のみを適切に利用するよう支援することで,正しい視覚認識を促進できる可能性が示唆された。 

  • 疑似ランダム刺激による視覚誘発電位を利用した視覚M/P経路特性の計測法の開発

    2009年  

     概要を見る

    ヒトの視覚情報が大脳視覚野に至るまでの主な2つの伝達経路(M経路とP経路)について,両経路の機能評価を同時に短時間で行う他覚的方法を確立することを目的として,正弦波縞反転刺激に対する視覚誘発電位(VEP)の測定と分析を行った.正弦波縞はモニタに提示し,縞の輝度をフレーム毎に疑似ランダム2値系列に従って反転させて刺激とした.M/P経路の空間周波数応答特性の違いを踏まえて,正弦波縞反転刺激中に,その空間周波数(0.5~9.0 c/d)を連続的に増加(もしくは減少)させることで,M/P経路を選択的に刺激することを試みた.3名の実験協力者(健常大学生)を対象として,約90秒の刺激に対するVEPを測定し,刺激に用いた疑似ランダム2値系列とVEPとの相互相関関数から,非線形パラメータ(バイナリ核関数)を算出し,空間周波数との関係を調べた.その結果,刺激中の空間周波数の変化に伴って,バイナリ核関数の形状が規則的に変化していくことが確認され,バイナリ核関数の変化から空間周波数の違いを評価できることが示唆された.先行研究では,市松模様刺激によるVEPのバイナリ核関数には,M/P経路の特性に関連する変化が規則的に現れることが示されており,本研究でもそれと同様の傾向を確認できた.しかし,バイナリ核関数の形状やその変化の仕方には個人差が見られた.今後は,変化させる空間周波数の範囲を様々に設定して,バイナリ核関数におけるM/P経路関連応答の現れ方をより精査して適切な刺激条件を調べる必要がある.また,個人差によらずM/P経路の機能評価を行える方法を確立することも次の課題である.

  • 視覚誘発電位の時間周波数解析による色覚特性の短時間計測法の開発

    2005年  

     概要を見る

    誰もが見やすい色表示を提供するためには、さまざまな視覚条件における色感度を把握する必要がある。色感度は自覚的な応答であるが、色表示への応用などのためには、他覚的な検出法を用いて、定量的にとらえる必要がある。我々は先に、他覚的に人の色弁別閾を測定する手法として、視覚誘発電位(VEP: Visual Evoked Potential)を用いた方法を2色型色覚に適用して有効性を確認した。さらに、得られた色弁別閾が、心理物理的手法により得られたものと相関があることを確認した。本研究では、より明瞭な色弁別閾の検出のために、提案手法で測定されたVEPに、wavelet変換を適用して得られる時間周波数分布を検討した。色覚健常者および第二色盲者を対象とし、等輝度正弦波縞反転刺激(10秒)において、色度コントラストを100%から0%に変化させたときの脳波を記録した。この脳波に複素Morletウエーブレットを用いたウエーブレット変換を適用した結果、時間周波数分布がより明瞭なVEPを確認できた。さらに、正弦波縞の空間周波数および反転周波数を変化させることにより、本手法が色覚の時空間周波数特性の計測に有効であることが示唆された。

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現在担当している科目

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委員歴

  • 2014年
    -
     

    The Insititute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.  IEEE EMBS Japan Chapter Chair