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生体医工学科の研究室の紹介(生体システム工学研究室)

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指導教員: 田中 尚樹

研究室のテーマ

「脳背景活動」「関係性の可視化」

脳背景活動

脳背景活動

脳背景活動とは、特定の刺激やタスクに関連しない脳活動、あるいは、何もしていないときの脳の活動を意味します。私たちは、難しい数学の問題を解いたり面白い映画を見たりしているときだけ脳が活動していると考えがちです。確かにそのようなときに脳活動は起こっていますが、何もしていないときにも、例えば眠っているときにも脳は活動しています。しかも脳が使っている全エネルギーのうち大部分はこの背景活動のために使われています。背景活動の生物学的意義は良く分かっていません。
当研究室では、これまで、運動タスク中の背景活動が学習や加齢によってどのように変化するのかをシステム論的に調べてきました。その結果、例えば、背景活動が運動上達の指標になることを明らかにしました。そのほか、精神的ストレス・運動ストレスが背景活動にどのような影響を与えるかについても研究しています。ストレスのモニタリングに役立つことが期待されます。

関係性の可視化

対象とするシステムをシステムとして理解するとはシステムの構成要素間の関係を理解することに他なりません。例えば脳背景活動の研究では、脳血流、脳波、血圧、心拍数、皮膚コンダクタンス水準等多くの生体信号を同時計測し、それらの関係を明らかにすることが必要になります。各信号間のパワーや情報量の移動に注目して、それらの信号間の関係を可視化する方法の開発も行っています。多数の線形関係はもちろんのこと、非線形的な関係をも可視化するための方法を研究しています。