研究者情報

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夏目 季代久/九州工業大学大学院生命体工学研究科
名前 夏目 季代久
ふりがな ナツメ キヨヒサ
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大学名 九州工業大学大学院生命体工学研究科
学科・専攻
(講座)
人間知能システム工学専攻(人間・脳機能講座)
担当科目 脳情報神経回路システム・神経情報処理演習 役職 教授
連絡先 〒808-0196 北九州市若松区ひびきの2-4 TEL (093)695-6094 (093)695-6104
FAX (093)695-6094
学位
(授与機関)
薬学博士(東京大学) 取得年 1993年
(1)主要な研究テーマ及び研究領域等
研究テーマ・研究領域 生物脳の神経リズムを用いたダイナミカル情報処理機構 1. θ波、β波の記憶情報処理過程における役割 2. てんかん波と記憶情報処理過程との関係について 3. 自発的40Hz振動の発生機構及び記憶課程への関与 4. グリア細胞内におけるCa2+濃度振動及びCa2+濃度波の伝播現象の計算機シミュレーション 5. ブレインシミュレーターの開発 6. 電気生理実験 e-learning システムの開発 7. 英語リズム学習による脳波変化と英語学習ロボットの開発 8. 脳波を用いた英語e-learningシステムの開発 9.音楽嗜好性脳波の探索
キーワード 脳内振動、リズム、細胞内リン酸化酵素、記憶情報処理、グリア細胞、てんかん波、ブレインコンピュータインターフェース、e-learning
当該テーマ・領域の概要及び特徴  生物脳から観察される脳波等の様々なリズム、神経振動現象から、脳におけるactiveな情報処理の一端が垣間見える。本研究室では、θ波、γ波、てんかん波等の神経回路網より生成するリズム、神経振動が細胞内における、リン酸化酵素等の細胞内代謝ネットワークの間に、どのような相互作用があるのかを明らかにしていこうと考えている。脳は、神経細胞やグリア細胞による電気的なネットワークとそれら細胞内の代謝ネットワークの2階層より情報処理をしているという作業仮説を立て、その検証を動物脳を用いて行っている。
 またそれら神経・グリア細胞に神経振動は、脳波として記録できる。その脳波はヒトの状態によって異なる事が明らかになっている。その脳波を用いてコンピュータやロボットを制御する技術をブレイン・コンピュータ・インターフェース(BCI)技術と呼ぶ。研究室では、脳波を用いたBCI技術の応用化・実用化に関する研究開発を行っている。対象分野は、教育、リハビリテーション、カーエレクトロニクス、ゲーム・エンターテインメントである。BCI技術に関しては実験室レベルでは盛んに研究されているが、まだまだ実用化レベルには達していない、実験室と実用化のギャップを埋める努力を行っている。
主な論文・著書又は研究活動 【論文】
・Onishi A, Natsume K, ”Overlapped Partitioning for Ensemble Classifiers of P300-Based Brain-Computer Interfaces”, PLoS ONE 9(4): e93045 (2014). doi:10.1371/journal.pone.0093045.

・Hiroki Nakatsuka,Kiyohisa Natsume, ”Circadian rhythm modulates long-term potentiation induced at CA1 in rat hippocampal slices”, Neurosci. Res., (2014), (doi: 10.1016/j.neures.2013.12.007).

・夏目季代久、中司弘樹、”脳内で観察される周波数の異なる神経振動”、日本神経回路学会誌、Vol.20(1), pp.3-6 (2013).

・Motoshi Nishimura, Hiroki Nakatsuka and Kiyohisa Natsume,”Phase dependency of long-term potentiation induction during the intermittent bursts of carbachol-induced β oscillation in rat hippocampal slices” BIOPHYSICS Vol. 8, pp.173-181 (2012) .

・Touma Katayama and Kiyohisa Natsume, ”The change in EEG when you are bored”, J. Signal Processing, Vol. 16 (6) pp. 637-641 (2012).

・中野秀子、夏目季代久、”英語リズム教材による学習と脳波変化の特徴 −ビート音の効果−”、Computer & Education、Vol.13 pp.88-93(2011).

・Genki Ogata, Kiyohisa Natsume, Satoru Ishizuka, and Hatsuo Hayashi, ”The possibility of the brain-inspired sequential learning system using the recurrent neuronal network and spike-timing dependent plasticity”, JAMRIS special issue. Vol.4, No.2, pp.25-30 (2010).

・Masaaki Takahashi and Kiyohisa Natsume,”Automatic Estimation of the Dynamics of Channel Conductance Using a Recurrent Neural Network”, Advances in Artificial Neural Systems Volume 2009 (2009) Article ID 724092.

・Masaaki Takahashi and Kiyohisa Natsume, ”The Factor Affecting the Simulation of a Dynamical Pattern for Neuronal Activities Using RNN”, Special Issue on Nonlinear Circuits and Signal Processing Vol. 12(6) pp.433-440 (2008).

・後藤勲、夏目季代久、”アストロサイト内酵素濃度による細胞応答の多様性の調節”、日本生物物理学会論文誌、Vol.48(3),pp.161-166 (2008).

【著書】
・夏目季代久、米澤将、藤瀬雅大、岡本達也、”第8節 ブレイン・コンピュータ・インタフェースを用いたゲームの実用化に向けた研究” 『次世代インターフェース開発の最前線』、NTS出版、(2013).
応用可能な分野 ○脳や知覚・感覚器官などの生体組織機能解析技術
○シミュレーション技術
○信号処理技術
(2)企業向けメッセージ
企業向けメッセージ 〇神経シグナル伝達解析技術
○細胞間情報伝達解析技術
○e-ラーニング技術
○脳波解析技術
(3)学外活動・学会活動
学外活動・学会活動 日本神経科学会、日本神経回路学会、電子情報通信学会 非線形問題研究専門委員会 ブレインサイエンス研究会
(4)その他
その他
(5)大学HPの研究者ページ等
大学HPの研究者ページ等
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