良心性と開放性,心地よさと健康な感情における外向性と神経症的傾向の関連

Extraversion and Neuroticism Mediate Associations Between Openness, Conscientiousness, and Agreeableness and Affective Well-Being
Journal of Happiness Studies,2013,Vol.1,pp.1573-7780

性格特性は感情の安定においての強い予言者であることが認識されている.しかし,性格の五大特性が正あるいは負にどのように著しく影響するかは明らかでない.この研究の目的は,外向性と神経症的傾向が開放性,良心性,快適性と感情の安定との関係の媒体となるかを調査することである.238名の大学生の被験者は,五大性格特性の項目に回答した.結果により,外向性は開放性に完全に正の影響を及ぼすこと,神経症的傾向は開放性と良心性に完全に負の影響を及ぼすことが分かった.一方で快適性は,外向性と神経症的傾向に部分的に正負の影響を及ぼすことが分かった.これらの結果より,外向性と神経症的傾向は気質上の効果があるという概念や,開放性と良心性と快適性が健康な感情の助けになるという効果を裏付けた.
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ファジィパターンマッチング法を用いたカラー画像からの顔検出

Face Detection From Color Images Using a Fuzzy Pattern Matching Method
IEEE Transactions, Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol.21 , no.6 , pp.557-563 , 1999

本論文では,ファジー理論に基づくカラー画像内の顔を検出するための新しい方法を述べる.私たちは,肌の色や髪の色を述べるために,2つのファジーモデルを作成する.これらのモデルでは,正確さと安定性を増加させる色情報について記述するために知覚的な均等色空間を使用する.私たちは,肌色領域および髪色領域を抽出するために2つのモデルを使用する.そして、その後、顔候補を検出するファジー理論に基づいたパターンマッチング方法を用いて,あらかじめ構築された頭部形状モデルと比較する.

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非侵襲的バイオセンサーを使用した, 健康保障制度に基づくリアルタイム呼吸数モニター

Real-Time Breath Rate Monitor based Health Security System using Non-invasive Biosensor
Computing Communication & Networking Technologies (ICCCNT), 2012 Third International Conference on. IEEE, 2012. p. 1-6.

異常な呼吸速度は,潜在的に,心停止や集中治療室(ICU)への搬送などの重篤な病状を知らせる,重要な指標と成り得る.しかし多くの病院において,呼吸速度に関する臨床データは数が乏しく,呼吸器系疾患を抱える患者のデータでさえも儘ならない状態である.本稿では,インテリジェントシステムに基づき,呼吸器系疾患の治療に取り組む患者の呼吸数の測定,そしてその継続的なリアルタイム追跡を可能にする,マイクロコントローラの開発を行った.このマイクロコントローラは,患者の呼吸速度が安全な範囲を超えたときアラームが作動する.そして,SMSを通じ関係医師の携帯電話にSOS信号が送信される.本システムは高性能な温度センサを搭載している.呼気と外気それぞれに対応する2つの温度センサを用いて継続的に計測し,両者の差分を増幅した後,電気信号に変換することで呼気の吸入と排出を測定することができる.マイクロコントローラは,リアルタイムな呼吸計測から得られる,最大値および最小値に再帰的なアルゴリズムを実行することにより,呼吸の周期性を抽出し,その期間を計算する.このシステムは,ポータブルで使いやすく,安価に作成されているため,発展途上国での運用に最適である.本システムは,患者の年齢や性別,病状に関係なく,正常に計測されたと医師によって証明された.

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fNIRS とEEG により計測された運動イメージに基づくBCI におけるユーザトレーニングの皮質の影響

Cortical effects of user training in a motor imagery based brain-computer interface measured by fNIRS and EEG
NeuroImage, No.0, Vol.85, pp.432-444, 2014

現在の研究は感覚運動野の活動パターンにおける運動イメージに基づくBCI のトレーニングの影響の本質を得る
ことを目的としている.私達は10 セッションにわたって長期間のトレーニング効果を調査するために,fNIR と
EEG を用いた.15 人の被験者に対し運動イメージに基づくBCI で2 クラス(右手と足)で実験を行った.トレー
ニング段階において,活動p ターンの大きな向上が見られた.それはfNIRS ではオキシヘモグロビンの増加であ
り,EEG ではupper β帯域におけるERD の増加であった.これらの効果は平均識別精度が70%を下回るような
被験者で見られた.私達は運動イメージに基づくBCI のトレーニングは特に低いBCI パフォーマンスを持つユー
ザにおける皮質の活動パターンに影響することを発見した.
私達の結果はBCI 研究における分野の価値ある貢献として役に立ち,運動イメージに基づくBCI のトレーニング
が皮質の活動パターンに影響するという情報を与えた可能性がある.これは神経可逆性を促進,誘導する目的を
持つBCI の臨床的なアプリケーションに役立つであろう

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神経活動と実行機能の関係:NIRS 研究

Realationship between Neural Activity and Executive Function : An NIRS Study
ISRN Neuroscience, Volume 2014 (2014)

【目的】この研究は,近赤外分光法(NIRS)による神経活動と執行機能(EF)との関係を検討した.また,口
頭のリーディングスパンテスト(RST) はこの関連付けを調整するために使用された.
【方法】15 人の大人がこの研究に参加した.
【結果】左下前頭回におけるRST スコアと皮質の血行動態応答は有意に相関した.
【結論】RST の性能評価とNIRS の検査に基づいて,現在はEF および皮質の活性化との関係を示唆している.

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単純なタスク対する持続的注意:警戒注意の神経機構のメタ分析レビュー

Sustaining Attention to Simple Tasks: A Meta-Analytic Review of the Neural Mechanisms of Vigilant Attention

Psychological Bulletin, Vol 139(4), Jul 2013, 870-900.

数秒以上の注目を維持することは,日常生活において不可欠である.しかし,私たちの特定のタスクに対して
集中する能力は,タスク時間の増加に伴うパフォーマンスの減退に知られる結果の通り,限られている.興味深い
ことに,そのタスクが認知的に単純で反復的であっても,そのような減退は起こる可能性が高い.知的にやりが
いのない,興味のない活動に対する長期的な注意機能は,「警戒注意」と呼ばれている.ここで私たちは,この不
可欠な精神的能力のメカニズムについて脳機能イメージングから学んだことについて総合的に扱う.この目的の
ために,関連する神経イメージング研究の定量的メタ分析を,因子を抑える補足分析を含めて,実施した.さら
に私たちは,局所的脳損傷のある患者から得られた情報を考慮しながら,神経的なタスク時間の影響に関する入
手可能な証拠を検討した.メタ分析とレビューの両方の結果を統合し,主に右半球の脳領域セットが人間の警戒
注意を補助する中心ネットワークを形成しうると確認された.背内側,中,腹外側の前頭前野,前部島皮質,頭
頂領域(頭頂間溝,側頭頭頂接合部),皮質下構造(小脳虫部,視床,被殻,中脳) などを含む.私たちはこのネッ
トワークの異なるノードの潜在的機能的役割だけでなく,警戒注意の理論上評価のための私たちの調査結果の意
義についても議論する.注意の維持は単一の精神的能力ではなく多成分であると推測された.それには(i) タスク
のセット・覚醒の保守を補助する持続・再発の過程と(ii) 目標駆動型の注意の再配向を補助する過渡過程の2 つの
混合物を含む.最後に,これまでの研究の限界を考え,今後の研究への提案を提供する.

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単純な持続的注意における目標指向注意のための認知制御ネットワークの証拠

Evidence for a cognitive control network for goal-directed attention in simple sustained attention

Brain and Cognition, Volume 81, Issue 2, 2013, Pages.193-202

時間経過によるパフォーマンスの悪化は持続的注意タスクには特有である。このいわゆる「性能低下」は、反応
時間(RT) の増加によって時間にわたって測定される。この現象による行動・神経生物学のメカニズムはまだ完全
には理解されていない。行動に、経過時間に対するRT の増加およびこの性能低下の相互個人差を検査した。神
経生理学のレベルで、タスク関連の脳領域を調査し,神経活動がRT によって調整され、低パフォーマンスと比較
して高パフォーマンスに関与する脳領域を探索した。(低パフォーマンスとは被験者のパフォーマンス減少が激し
い状態。高パフォーマンスとは被験者のパフォーマンス減少がない・適度な状態である。)この目的のため、若い
健常者20 名が、単純な持続的注意(すなわち迅速な視覚情報処理タスクの低要求バージョン) を測るタスクを実施
した.私たちは迅速な事象関連機能的磁気共鳴映像法(fMRI) の設計を使用した。行動結果は、全てのグループの
経過時間に対するRT の著しい増加を示し、他の人よりも特別に性能低下の傾向のある参加者はいないというこ
とも明らかにした。後者において,低成績者と高成績者には統計的に有意な差があった。左右の前頭-帯状-島-頭
頂のタスク関連ネットワークにおいて,高いBOLD 反応は遅いRT と連携した。これらの領域の中でも前補足運
動野(pre-SMA) において、高パフォーマンスはRT-BOLD のより高い有意な相関関係を示した。左右の前頭-帯
状-島-頭頂のタスク関連ネットワークは、目標指向注意の要因となる認知制御ネットワークであると結論付けた。
pre-SMA は特に、パフォーマンス減少と関連している可能性がある。高成績者が監視パフォーマンスの減退と行
動的出力へ順応するためにこの脳領域に限っては、pre-SMA の活動を持続させることができる。

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警戒は多くの心的作業を必要とし、ストレスが強い

Vigilance Requires Hard Mental Work and Is Stressful

Human factors, 2008, 50(3), pp.433-441.

目的:警戒の研究における主要な発見や進展について説明する.
背景:警戒タスクは通常、少しの心的努力を必要とする大変でない課題であるとみなされてきた。警戒の減衰
機能も低刺激によってもたらされる覚醒の減少に起因すると考えられてきた。
方法:最近の警戒の研究は、4 つの分野で検討されている。タスクタイプの研究、警戒中の精神作業負荷の研究、
警戒中の資源需要の神経計測、タスクによって誘発されるストレスの研究。
結果:連続した同時警戒タスクを比較した実験は、警戒の注意資源理論をサポートしています。主観報告でも、
警戒の作業負荷が高く、処理要求を高める要因に敏感であることを示している。経頭蓋ドップラー超音波検査を用
いたNeuroimaging 研究は、警戒タスクにおける性能低下に関連した資源の変化に対する強力な、独立した証拠
を提供する。最後に、生理学的および主観的な報告では、警戒タスクはタスクの関与を減らし、疲労を増大させ、
さらにこれらの変化がタスクの難易度で上昇させることを確認する。
結論:行動学的、神経学的、主観的な計測による証拠をまとめ、警戒が心的作業を必要とし、ストレスの多い
ことを示す。
アプリケーション:本研究は、人の監視が必要なほとんどの人-機械システム、特に自動化されたサブシステム
を含むシステムに適用される。

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人間の多感覚統合領野におけるクロスモーダル収束のfMRI からの証拠

Evidence from functional magnetic resonance imaging of crossmodal binding in the human heteromodal cortex

Current Biology, Volume 10, Issue 11, 1 June 2000, Pages 649?657

異なる感覚情報からの結合情報は大幅に検出と外部刺激の識別性を高める。単一入力と比べて、意味的及び空間
的に一致した多感覚情報が識別を高速化させ、反応時間を改善する。不一致な入力は反対の効果を持ち、パフォー
マンスと反応を低下させる。これらのクロスモーダル処理の行動的な特徴はヒト以外の哺乳類の上丘および大脳
皮質における多感覚細胞の応答特性の対応を持っているように見える。空間的に一致した多感覚入力は細胞活動
の劇的な、または倍々の増加をもたらし、空間的に不一致な手がかりは甚大な加工反応を誘発する傾向がある。
結果:fMRI を使用し、クロスモーダル統合の類似した指標が、元に刺激することに関与する複雑な入力の統合
のための人の脳皮質において、検出可能であるか調査した。10 人の被験者の意味的一致の変化する事象と不一致
な視聴覚スピーチと分離したそれぞれのモダリティに見られた。一致したものと不一致な脳活動の視聴覚入力は、
両方の単一感覚の状況に対して結合した反応と対照的だった。この方略は、一致した視聴覚入力に著しい相乗応
答の増強と、一致しない入力に対応する半加法的反応を示し、左側上側頭溝におけるheteromodal 皮質の領域を
同定した。
結論:ヒトheteromodal 皮質の収束によるクロスモーダル結合のfMRI の証拠をデータは示した。
これらはさらに、反応の強化と低下は、感覚入力が組み合わされた目的に関わらず、神経軸索の異なるレベルで
起こる多感覚統合の一般的な特性であるかもしれないことを示唆している。

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神経活動と実行機能の関係:NIRS 研究

Realationship between Neural Activity and Executive Function : An NIRS Study
ISRN Neuroscience, Volume 2014 (2014)

【目的】この研究は,近赤外分光法(NIRS)による神経活動と執行機能(EF)との関係を検討した.また,口
頭のリーディングスパンテスト(RST) はこの関連付けを調整するために使用された.
【方法】15 人の大人がこの研究に参加した.
【結果】左下前頭回におけるRST スコアと皮質の血行動態応答は有意に相関した.
【結論】RST の性能評価とNIRS の検査に基づいて,現在はEF および皮質の活性化との関係を示唆している.

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