LFPと発火頻度情報の併用による中枢神経信号の解析手法に関する基礎的研究

カテゴリ: 部門大会

論文No: PS3-6

グループ名: 【C】平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集

発行日: 2012/09/05

タイトル(英語): Preliminary Study on Neural Signal Analysis with Spike Frequency and Local Field Potential

著者名: 横田 将尭(東京大学),深山 理(東京大学),鈴木 隆文(情報通信研究機構),満渕 邦彦(東京大学)

著者名(英語): Masataka Yokota(The University of Tokyo),Osamu Fukayama(The University of Tokyo),Takafumi Suzuki(NICT),Kunihiko Mabuchi(The University of Tokyo)

キーワード: 神経工学|ブレインマシーンインターフェース|ローカルフィールドポテンシャルローカルフィールドポテンシャル|Neural engineering|Brain machine interface|Local field potential

要約(日本語): 神経細胞の細胞外計測信号から抽出されるスパイク情報は計測電極近傍の神経活動を反映し、その頻度情報は感覚や運動の推定に有用であるが、電極が神経細胞近傍から離れるとS/N比が低下し情報の利用が困難になるという課題が存在する。一方計測信号の低周波成分はLocal Field Potential(LFP)と呼ばれ広範囲の神経活動を反映し、空間分解能では劣るが、位置ずれにはロバストである。本研究ではLFPからスパイクの発火頻度を予測することで電極位置が変動した場合にも発火と等価な情報を取得できる手法を提案し、これをラットの体性感覚野で多点計測した神経信号に適用して、各電極における発火頻度予測性能及び感覚情報の推定精度を算出した。その結果、同手法によりS/N比が低く直接的なスパイク情報の利用が困難な電極の一部で発火頻度を予測可能であり、電極位置が変動した場合にも刺激を与えたタイミング等の情報の推定が可能である事が示された。

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