脳波による脳機能ネットワークの結合性を用いたRNNによる不安状態判別評価

カテゴリ: 論文誌(論文単位)

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門

発行日: 2023/04/01

タイトル(英語): Evaluation of Anxiety State Discrimination by Recurrent Neural Network using the Connectivity of Brain Function Network by EEG

著者名: 山本　祐輔（兵庫県立大学大学院応用情報科学研究科），原地　絢斗（兵庫県立大学大学院情報科学研究科），村松　歩（兵庫県立大学大学院情報科学研究科），長原　一（大阪大学データビリティフロンティア機構），武村　紀子（大阪大学データビリティフロンティア機構），水野(松本)　由子（兵庫県立大学大学院応用情報科学研究科／兵庫県立大学大学院情報科学研究科／大阪大学サイバーメディアセンター），下條　真司（大阪大学サイバーメディアセンター）

著者名(英語): Yusuke Yamamoto (Graduate School of Applied Informatics, University of Hyogo), Kento Harachi (Graduate School of Information Science, University of Hyogo), Ayumi Muramatsu (Graduate School of Information Science, University of Hyogo), Hajime Nagahara (Osaka University Institute for Datability Science), Noriko Takemura (Osaka University Institute for Datability Science), Yuko Mizuno-Matsumoto (Graduate School of Applied Informatics, University of Hyogo/Graduate School of Information Science, University of Hyogo/Cybermedia Center, Osaka University), Shinji Shimojo (Cybermedia Center, Osaka University)

キーワード: 脳波，グラフ理論，リカレントニューラルネットワーク　　EEG，graph theory，recurrent neural network

要約(英語): This study examined the differences in functional brain network over time between different anxiety states and evaluated their usefulness in neural networks (NN). Seventeen young adults with high-anxiety and 13 young adults with low-anxiety were examined. The subjects were given three stimulations: resting, pleasant, and unpleasant stimuli, and Electroencephalogram (EEG) was measured immediately after the stimuli. EEG was analyzed for the alpha band using coherence analysis and graph theory. We evaluated the classification accuracy of anxiety states by NN and recurrent neural networks (RNN). The results showed the information processing process and structure of the brain functional network to emotional stimuli differed over time depending on the anxiety state. The time series data of coherence and graph theoretical indicator by EEG would be considered to be useful for discriminating anxiety states using RNN.

本誌: 電気学会論文誌C（電子・情報・システム部門誌） Vol.143 No.4 （2023） 特集：医療/ヘルスケア×AI－量子・情報・エレクトロニクスの応用として

本誌掲載ページ: 430-440 p

原稿種別: 論文／日本語

電子版へのリンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejeiss/143/4/143_430/_article/-char/ja/