水原 啓暁
| 研究院生活環境科学系生活情報通信科学領域 | 教授 |
Last Updated :2025/04/27
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プロフィール情報
プロフィール
脳波やfMRIなどの人を対象とした非侵襲の脳機能計測を専門としています。また、脳波の時間分解能でfMRIの空間分解能を実現するために、脳波とfMRIの同時計測技術を開発しています。脳波とfMRIの同時計測技術においては、国際的なトップジャーナル(NeuroImage誌)の論文賞を受賞するなど、世界的に評価されています。これらの脳機能計測技術を用いて、人のコミュニケーションに関する諸機能(例えば、音声理解、自他分離などのコミュニケーションの根幹をなす機能)のメカニズム解明を進めています。姓
水原, ミズハラ名
啓暁, ヒロアキ
研究キーワード
経歴
- 2024年04月 - 現在, 奈良女子大学, 研究院 生活環境科学系, 教授
- 2022年03月 - 2024年03月, 京都大学 大学院情報学研究科, 准教授
- 2007年04月 - 2022年02月, 京都大学 大学院情報学研究科, 講師
- 2018年09月 - 2019年03月, 英国グラスゴー大学, 神経科学心理学研究所, 訪問研究員
- 2005年09月 - 2011年03月, 理化学研究所 脳科学総合研究センター, 客員研究員
- 2005年09月 - 2007年03月, 岡山大学 大学院自然科学研究科, 講師
- 2002年04月 - 2005年08月, 理化学研究所 脳科学総合研究センター, 研究員
- 2002年03月, 山口大学 大学院理工学研究科, 博士後期課程 早期修了 博士（工学）
■Ⅱ．研究活動実績
論文
- 査読無し, 日本語, 家政学研究, コミュニケーションを脳情報学で読み解く, 水原啓暁, 2025年03月, 71, 2, 84, 89
- 英語, Neuroscience research, Neural activity related to productive vocabulary knowledge effects during second language comprehension., Takara Kenza Allal-Sumoto; Duygu Şahin; Hiroaki Mizuhara, 2024年01月18日, 研究論文（学術雑誌）, 国際誌, 10.1016/j.neures.2024.01.002
- 査読あり, 英語, Frontiers in Psychology, The effect of productive vocabulary knowledge on second language comprehension, Takara Kenza Allal-Sumoto; Kiyofumi Miyoshi; Hiroaki Mizuhara, 2023年, 研究論文（学術雑誌）
- 査読あり, 英語, Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991), Frequency-Dependent Cortical Interactions during Semantic Processing: An Electrocorticogram Cross-spectrum Analysis Using a Semantic Space Model., Naoyuki Sato; Riki Matsumoto; Akihiro Shimotake; Masao Matsuhashi; Mayumi Otani; Takayuki Kikuchi; Takeharu Kunieda; Hiroaki Mizuhara; Susumu Miyamoto; Ryosuke Takahashi; Akio Ikeda, 2021年07月29日, 31, 9, 4329, 4339, 研究論文（学術雑誌）, 国際誌, 10.1093/cercor/bhab089
- 査読あり, 英語, Frontiers in psychology, The Role of Temporal Contingency and Integrity of Visual Inputs in the Sense of Agency: A Psychophysical Study., Hiroaki Mizuhara; Peter Uhlhaas, 2021年, 12, 635202, 635202, 研究論文（学術雑誌）, 国際誌, 10.3389/fpsyg.2021.635202
- 査読あり, eNeuro, Successful Encoding during Natural Reading Is Associated with Fixation-Related Potentials and Large-Scale Network Deactivation., Sato N; Mizuhara H, 2018年09月, 5, 5, 10.1523/ENEURO.0122-18.2018
- 査読あり, 英語, Scientific reports, Open monitoring meditation reduces the involvement of brain regions related to memory function., Masahiro Fujino; Yoshiyuki Ueda; Hiroaki Mizuhara; Jun Saiki; Michio Nomura, 2018年07月02日, 8, 1, 9968, 9968, 研究論文（学術雑誌）, 国際誌, 10.1038/s41598-018-28274-4
- 査読あり, 英語, PLoS computational biology, A dynamical systems approach for estimating phase interactions between rhythms of different frequencies from experimental data., Takayuki Onojima; Takahiro Goto; Hiroaki Mizuhara; Toshio Aoyagi, 2018年01月, 14, 1, e1005928, 研究論文（学術雑誌）, 国際誌, 10.1371/journal.pcbi.1005928
- 査読あり, 英語, PloS one, Ongoing slow oscillatory phase modulates speech intelligibility in cooperation with motor cortical activity., Takayuki Onojima; Keiichi Kitajo; Hiroaki Mizuhara, 2017年, 12, 8, e0183146, 研究論文（学術雑誌）, 国際誌, 10.1371/journal.pone.0183146
- 査読あり, 英語, EBIOMEDICINE, ELSEVIER SCIENCE BV, Increased BOLD Signals Elicited by High Gamma Auditory Stimulation of the Left Auditory Cortex in Acute State Schizophrenia, Hironori Kuga; Toshiaki Onitsuka; Yoji Hirano; Itta Nakamura; Naoya Oribe; Hiroaki Mizuhara; Ryota Kanai; Shigenobu Kanba; Takefumi Ueno, 2016年10月, 12, 143, 149, 研究論文（学術雑誌）, 10.1016/j.ebiom.2016.09.008
- 査読あり, 英語, NEUROREPORT, LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS, Top-down and bottom-up attention cause the ventriloquism effect with distinct electroencephalography modulations, Toshihiro Kumagai; Hiroaki Mizuhara, 2016年06月, 27, 9, 647, 651, 研究論文（学術雑誌）, 10.1097/WNR.0000000000000590
- 査読あり, 英語, NEUROIMAGE, ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE, Cortical networks dynamically emerge with the interplay of slow and fast oscillations for memory of a natural scene, Hiroaki Mizuhara; Naoyuki Sato; Yoko Yamaguchi, 2015年05月, 111, 76, 84, 研究論文（学術雑誌）, 10.1016/j.neuroimage.2015.02.019
- 査読あり, 英語, JOURNAL OF COGNITIVE NEUROSCIENCE, MIT PRESS, Dynamic Parieto-premotor Network for Mental Image Transformation Revealed by Simultaneous EEG and fMRI Measurement, Takafumi Sasaoka; Hiroaki Mizuhara; Toshio Inui, 2014年02月, 26, 2, 232, 246, 研究論文（学術雑誌）, 10.1162/jocn_a_00493
- 査読あり, 英語, NEUROIMAGE, ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE, Cortical dynamics of human scalp EEG origins in a visually guided motor execution, Hiroaki Mizuhara, 2012年09月, 62, 3, 1884, 1895, 研究論文（学術雑誌）, 10.1016/j.neuroimage.2012.05.072
- 査読あり, 英語, COGNITIVE NEURODYNAMICS, SPRINGER, Traveling EEG slow oscillation along the dorsal attention network initiates spontaneous perceptual switching, Takashi J. Ozaki; Naoyuki Sato; Keiichi Kitajo; Yoshiaki Someya; Kimitaka Anami; Hiroaki Mizuhara; Seiji Ogawa; Yoko Yamaguchi, 2012年04月, 6, 2, 185, 198, 研究論文（学術雑誌）, 10.1007/s11571-012-9196-y
- 日本認知心理学会発表論文集, 日本認知心理学会, 他者の状態によって変調する脳の報酬系: fMRI研究, 鹿内 学; 水原 啓暁, 脳の報酬系を担う領野は，原始的な報酬である食べ物と同様に，「ほめられる」といった刺激によっても活動する事が知られており，社会的刺激が報酬として知覚されることが示唆された．また，報酬系の活動は同じ刺激でも異なる活動を示す場合がある．この事は，報酬系の活動は，報酬の与えられる条件や文脈など比較的短い期間で変化する環境にも，適応的に変化することを示唆する．本研究では，ムカデゲーム（Centipede
game，「囚人のジレンマ」の動的版）と呼ばれる2人で行うゲームを，実験参加者に行ってもらい，その時の脳活動をfMRI計測した．被験者は，ゲームの中で，相手の行動から協調性を推定した上で，自身の行動を適切に変更することが求められる．このfMRI脳活動を分析することによって，他者の協調性（もしくは非協調性）に関わる領野，報酬系の領野を明らかにし，協調性という社会的条件により報酬系が変調する事を調べた．, 2012年, 2012, 14, 14, 10.14875/cogpsy.2012.0_14 - 日本認知心理学会発表論文集, 日本認知心理学会, ミラーニューロンシステムにより促進される音声知覚, 水原 啓暁; 井上 卓; 笹岡 貴史; 鹿内 学, 音声コミュニケーションにおいて，話者の顔を見ることにより会話の理解が促進されることが報告されている．この音声コミュニケーションの促進は，話者の顔を見ることによるミラーニューロンシステムの活動による発話の運動系列予測により実現されているものと考え，音声聴取課題を実施中の脳波計測を実施した．本研究で用いた音声聴取課題では，顔の映像と音声の提示タイミングを操作するとともに，映像のモザイク条件を設定することで，ミラーニューロンシステムの寄与を検討可能な課題となっている．得られた結果は，顔映像により音声聴取成績が向上することを示すとともに，ミラーニューロンシステムの指標である脳波ミューリズムの減少がみとめられた．このことは，音声コミュニケーションにおいて，話者の表情を見ることにより発話の運動系列を予測することが，音声理解を促進しているとする我々の仮説を支持するものである．, 2012年, 2012, 12, 12, 10.14875/cogpsy.2012.0_12
- 日本認知心理学会発表論文集, 日本認知心理学会, 単文理解過程における統語処理に関わる脳波ダイナミクス, 荒井 翔真; 岩渕 俊樹; 水原 啓暁; 朝倉 暢彦; 乾 敏郎, 近年、動作の実行と観測で同じように反応するミラーニューロンという神経細胞が 大脳の新皮質で発見され、動作の理解に重要な働きをすると考えられている。さら に最近の研究では言語の理解においてもこのミラーニューロンが深く関わっている ということが示唆されている。本研究の目的は、日本語単文を黙読する際の脳波を 測定し(1)動作動詞条件(2)抽象動詞条件(3)疑似動詞条件間での比較をすることで、 ミラーニューロンによる動詞の意味理解プロセスと文全体の意味理解プロセスが時 系列上でどのように関わっているかを明らかにすることである。また、ミラーニュ ーロンは動作主が自己か他者かによらず反応するという性質を持つため、文を正し く理解するためには動作主を特定する機構（who-system）も必要となってくる。 そこで本研究では上で述べた条件間比較に加えて主語が(1)自己か(2)他者かの条件 での比較も行う。, 2012年, 2012, 31, 31, 10.14875/cogpsy.2012.0_31
- 査読あり, 英語, EUROPEAN JOURNAL OF NEUROSCIENCE, WILEY-BLACKWELL, Neuronal ensemble for visual working memory via interplay of slow and fast oscillations, Hiroaki Mizuhara; Yoko Yamaguchi, 2011年05月, 33, 10, 1925, 1934, 研究論文（学術雑誌）, 10.1111/j.1460-9568.2011.07681.x
- 査読あり, 英語, ADVANCES IN COGNITIVE NEURODYNAMICS (II), SPRINGER-VERLAG BERLIN, Is Mu Rhythm an Index of the Human Mirror Neuron System? A Study of Simultaneous fMRI and EEG, Hiroaki Mizuhara; Toshio Inui, 2011年, 123, 127, 研究論文（国際会議プロシーディングス）, 10.1007/978-90-481-9695-1_19
- 査読あり, 英語, ADVANCES IN COGNITIVE NEURODYNAMICS (II), SPRINGER-VERLAG BERLIN, The Interaction Between the Parietal and Motor Areas in Dynamic Imagery Manipulation: An fMRI Study, Takafumi Sasaoka; Hiroaki Mizuhara; Toshio Inui, 2011年, 345, 349, 研究論文（国際会議プロシーディングス）, 10.1007/978-90-481-9695-1_55
- 査読あり, 英語, NEUROREPORT, LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS, Subsequent memory-dependent EEG theta correlates to parahippocampal blood oxygenation level-dependent response, Naoyuki Sato; Takashi J. Ozaki; Yoshiaki Someya; Kimitaka Anami; Seiji Ogawa; Hiroaki Mizuhara; Yoko Yamaguchi, 2010年02月, 21, 3, 168, 172, 研究論文（学術雑誌）, 10.1097/WNR.0b013e328332072a
- 査読あり, 英語, PAIN MEDICINE, WILEY-BLACKWELL PUBLISHING, INC, Nonimmersive Virtual Reality Mirror Visual Feedback Therapy and Its Application for the Treatment of Complex Regional Pain Syndrome: An Open-Label Pilot Study, Kenji Sato; Satoshi Fukumori; Takashi Matsusaki; Tomoko Maruo; Shinichi Ishikawa; Hiroyuki Nishie; Ken Takata; Hiroaki Mizuhara; Satoshi Mizobuchi; Hideki Nakatsuka; Masaki Matsumi; Akio Gofuku; Masataka Yokoyama; Kiyoshi Morita, 2010年, 11, 4, 622, 629, 研究論文（学術雑誌）, 10.1111/j.1526-4637.2010.00819.x
- 査読あり, 英語, NEURAL INFORMATION PROCESSING, PART I, SPRINGER-VERLAG BERLIN, Decomposing EEG data into space-time-frequency components using Parallel Factor Analysis and its relation with cerebral blood flow, Fumikazu Miwakeichi; Pedro A. Valdes-Sosa; Eduardo Aubert-Vazquez; Jorge Bosch Bayard; Jobu Watanabe; Hiroaki Mizuhara; Yoko Yamaguchi, 2008年, 4984, PART 1, 802, +, 研究論文（国際会議プロシーディングス）, 10.1007/978-3-540-69158-7_83
- 査読あり, 英語, NEUROIMAGE, ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE, Human cortical circuits for central executive function emerge by theta phase synchronization, Hiroaki Mizuhara; Yoko Yamaguchi, 2007年05月, 36, 1, 232, 244, 研究論文（学術雑誌）, 10.1016/j.neuroimage.2007.02.026
- 査読無し, 日本語, ヒューマンインタフェース学会論文誌, ヒュ-マンインタフェ-ス学会, 人間の簡略化傾向を考慮した因果推論過程の対話的説明表示, 五福 明夫; 嶋田 雄介; 水原 啓暁, 2006年08月25日, 8, 3, 321, 330
- 査読あり, 英語, NEUROIMAGE, ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE, Long-range EEG phase synchronization during an arithmetic task indexes a coherent cortical network simultaneously measured by fMRI, H Mizuhara; LQ Wang; K Kobayashi; Y Yamaguchi, 2005年09月, 27, 3, 553, 563, 研究論文（学術雑誌）, 10.1016/j.neuroimage.2005.04.030
- 査読あり, 英語, Cognitive Systems Research, Peculiarity oriented fMRI brain data analysis for studying human multi-perception mechanism, Ning Zhong; Jing-Long Wu; Akio Nakamaru; Muneaki Ohshima; Hiroaki Mizuhara, 2004年09月, 5, 3, 241, 256, 研究論文（学術雑誌）, 10.1016/j.cogsys.2004.03.005
- 査読あり, 英語, NEUROIMAGE, ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE, Decomposing EEG data into space-time-frequency components using Parallel Factor Analysis, F Miwakeichi; E Martinez-Montes; PA Valdes-Sosa; N Nishiyama; H Mizuhara; Y Yamaguchia, 2004年07月, 22, 3, 1035, 1045, 研究論文（学術雑誌）, 10.1016/j.neuroimage.2004.03.039
- 査読あり, 英語, NEUROREPORT, LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS, A long-range cortical network emerging with theta oscillation in a mental task, H Mizuhara; LQ Wang; K Kobayashi; Y Yamaguchi, 2004年06月, 15, 8, 1233, 1238, 研究論文（学術雑誌）, 10.1097/01.wnr.0000126755.09715.b3
- 査読あり, 英語, Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), Peculiarity oriented mining in multiple human brain data, N. Zhong; A. Nakamaru; M. Ohshima; J.-L. Wu; H. Mizuhara, 2004年, 2690, 742, 750
- 査読あり, 日本語, 計測自動制御学会論文集, 心理実験手法と機能的磁気共鳴画像法 (fMRI) を用いた計算処理における視聴覚の高次脳機能の計測, 呉 景龍; 水原 啓暁; 根来 清; 橋田 昌弘; 小笠原 淳一; 山内 秀一; 松永 尚文; 斉藤 俊, 2001年11月30日, 37, 11, 1003, 1011, 10.9746/sicetr1965.37.1003
- 査読あり, 日本語, 日本放射線技術學會雜誌, 公益社団法人 日本放射線技術学会, functional magnetic resonance imaging(fMRI)による脳高次機能描出の試み : 計算について, 橋田 昌弘; 山内 秀一; 呉 景龍; 水原 啓暁; 根来 清; 小笠原 淳一; 佐野 裕一; 北澤 雅之; 山根 智; 真田 泰三, Using functional magnetic resonance imaging (fMRI), we investigated the activated areas of the human brain related with calculation processing as an advanced function of the human brain. Furthermore, we investigated differences in activation between visual and auditory calculation processing. The eight subjects (all healthy men)were examined on a clinical MR unit (1.5 tesla)with a gradient echo-type EPI sequence. SPM99 software was used for data processing. Arithmetic problems were used for the visual stimulus (visual image)as well as for the auditory stimulus (audible voice). The stimuli were presented to the subjects as follows: no stimulation, presentation of random figures, and presentation of arithmetic problems. Activated areas of the human brain related with calculation processing were the inferior parietal lobule, middle frontal gyrus, and inferior frontal gyrus. Comparing the arithmetic problems with the presentation of random figures, we found that the activated areas of the human brain were not differently affected by visual and auditory systems. The areas activated in the visual and auditory experiments were observed at nearly the same place in the brain. It is possible to study advanced functions of the human brain such as calculation processing in a general clinical hospital when adequate tasks and methods of presentation are used., 2001年06月20日, 57, 6, 605, 610, 10.6009/jjrt.KJ00001357584
- 査読あり, 日本語, システム制御情報学会論文誌, 一般社団法人 システム制御情報学会, 人間の視聴覚情報の並列処理における反応時間特性, 呉 景龍; 水原 啓暁; 西川 よし一, In previous studies of human information processing, the visual separate system and the auditory separate system have been frequently studied. However, human related characteristic between visual and auditory systems has not been investigated substantially. If the mechanisms of human visual and auditory parallel information processing are elucidated, the finding will contribute to improving technical systems. In our previous studies, human related characteristic between visual search and speech perception is studied. The results showed the mutual effect between visual information processing and auditory information processing in the visual and the auditory parallel information processing. However, to clarify the cause of many car accidents lies in the use of car-phone on driving, it is necessary to use the same kind of visual and auditory stimuli in psychological experiments. In this paper, characteristic of reaction time in parallel information processing of human visual and auditory system is measured by using the same kind of stimuli. The experimental results show the factors that influence the visual and the auditory reaction time are the difficulty of the visual and the auditory stimuli and the timing of the visual and the auditory inputs. The experimental results also suggest that one of the causes of car accidents (to use car-phone while driving) is that the human visual information processing is affected by the auditory information., 2001年01月15日, 14, 1, 18, 25, 10.5687/iscie.14.18
- 査読あり, Artificial Life and Robotics, The degree of human visual attention in the visual search., Mizuhara H; Wu JL; Nishikawa Y, 2000年, 4, 57, 61, 10.1007/BF02480857
- 査読あり, 日本語, システム制御情報学会論文誌, 一般社団法人 システム制御情報学会, 人間の視覚探索と音声知覚との関連特性について, 呉 景龍; 水原 啓暁; 西川 ヨシ一, Recently, the cause of many car accidents is to use car-phone while driving. We hypothesize that one of the causes of such traffic accidents is that the human visual information processing is affected by the auditory information. In order to evidence the hypothesis, human characteristics between visual search and speech perception have been measured by psychological experiments. On the measurement results, in the case of the auditory information is presented concurrently, the visual reaction time is longer than that in the case of the visual information is presented only. The results of fundamental experiments with human visual and auditory characteristic suggest one of the cause of traffic accidents in using car-phone is that the human visual information processing is affected by the auditory information., 1999年02月15日, 12, 2, 98, 105, 10.5687/iscie.12.98
- 査読無し, 日本語, 家政学研究, コミュニケーションを脳情報学で読み解く, 2025年, 71, 2, 84, 89
MISC
- 査読無し, 英語, Program ID: 339.18, Annual meeting of Society for Neuroscience 2019, Predictability of electrocorticogram coherence using distributed semantic representation, Naoyuki Sato; Riki Matsumoto; Akihiro Shimotake; Masao Matsuhashi; Mayumi Otani; Takayuki Kikuchi; Takeharu Kunieda; Hiroaki Mizuhara; Ryosuke Takahashi; Akio Ikeda, 2019年10月, 会議報告等
- 査読無し, 日本語, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 一般社団法人 日本物理学会, 位相振動子モデルを用いた異なる周波数間の結合推定, 小野島隆之; 後藤貴宏; 水原啓暁; 青柳富誌生, 2018年03月23日, 73, 1, ROMBUNNO.25aK703‐10, 2855, 10.11316/jpsgaiyo.73.1.0_2855
- 査読無し, 英語, 2017年02月, 16, 312, 312, その他, 10.1016/j.ebiom.2017.01.002
- 査読あり, 英語, 2016年07月, 51, 883, 883, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
- 査読無し, 英語, 22st Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping, Geneva, Switzerland, Subsequent memory-dependent BOLD activation during the natural reading of literature., Naoyuki Sato; Hiroaki Mizuhara, 2016年06月, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
- 査読無し, 日本語, 日本ヒト脳機能マッピング学会プログラム・抄録集, 脳波データにおける振動子間ネットワークの推定, 小野島隆之; 大田絵一郎; 後藤貴宏; 水原啓暁; 青柳富誌生, 2016年, 18th, 62
- 査読無し, 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 21pBL-5 脳波データからリズム間相互作用を推定する, 小野島 隆之; 水原 啓暁; 青柳 富誌生, 2015年03月21日, 70, 1, 2931, 2931, 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_2931
- 査読無し, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告, 脳波データにおける位相振動子ネットワークの推定,, 小野島隆之; 太田絵一郎; 後藤貴宏; 水原啓暁; 青柳富誌生, 2015年, 115, 300, 11, 15, 研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）
- 査読無し, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 一般社団法人電子情報通信学会, 音声聴取前後の脳波位相関係により促進される音声コミュニケーション (ニューロコンピューティング), 小野島 隆之; 北城 圭一; 水原 啓暁, 課題遂行中の脳波は刺激提示後に位相協調することが知られており,これが情報処理に必要な神経ネットワークを動的に構築する重要な神経基盤であると考えられている.一方,刺激提示前の脳波位相の状態によって音の検出精度が変調することも報告されている.これらの知見から,刺激提示前後のネットワークの切り替えにおいて最適な脳波位相関係が存在すると考え,音声聴取時の脳波測定を実施した.この結果,音声提示前の位相に依存して音声提示後の位相協調が起こりやすくなることを示した.このことは音声提示前の脳波位相が最適な場合に,音声処理に必要なネットワークを形成可能なことを示唆している., 2013年11月22日, 113, 315, 23, 28
- 査読無し, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング, 一般社団法人電子情報通信学会, 相手の非協調性に関わる脳活動により変化する報酬系領野間の情報伝達, 鹿内 学; 水原 啓暁, 私たちは日常的に多くの人と関わり、共同で作業することも多い。時に、わがままな相手との共同作業を強いられるが、嫌々ながらも私たちは行動できる。私たちの脳は協調性の異なる様々な他者を相手にしながら、協調性のダイナミックな変化に適応してきただろうと考えた。本研究では、実験参加者にムカデゲームと呼ばれる実験課題を課した。functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)による脳活動計測をし、課題遂行に関わる脳領野を同定した。さらに、それら領野間の有向結合性(effective connectivity)やネットワークをDyanamic Causal Modeling(DCM)によって解析した。領野を同定した結果、報酬量に関わる領野として尾状核、非協調的な相手の場合には、被殻と帯状回中部の活動が認められた。DCMの結果、尾状核から被殻への有向結合性があり、非協調的な相手の場合には、その有向結合性を帯状回中部が促進させ、被殻の活動が大きくなった。つまり、ヒトの脳は、相手の状況に応じて、報酬系のネットワークを変化させていた。これは、領野間ネットワークの調整器もしくはスイッチのような機構であり、円滑な社会生活をおくるための基盤的な脳機能の1つだと考えられる。相手が非協調的であっても、報酬系領野の活動を促進することで、安定的な意思決定につなげていることが示唆された。, 2013年07月, 113, 148, 23, 28
- 査読無し, 日本語, 日本認知心理学会第11回大会, 単文の意味理解における位相ロッキングの機能的役割：EEG研究, 岩渕 俊樹; 荒井 翔真; 水原 啓暁; 朝倉 暢彦; 乾 敏郎, 2013年06月
- 査読あり, 英語, 2013年03月
- 査読無し, 日本語, 日本認知心理学会発表論文集, 日本認知心理学会, 自発脳波位相により変化する音声聴取成績, 小野島 隆之; 北城 圭一; 水原 啓暁, 人間の音声知覚において，聴覚野の周期的な脳活動が音声聴取時の知覚成績に影響を与えている．この周期的な脳活動には，知覚を促進させる最適な状態と阻害する非最適な状態が存在する可能性が指摘されている．また音声聴取時の脳波位相によって音の検出精度が変化する可能性も報告されている．これらのことから音声提示前の自発脳波により，音声聴取時の脳活動の最適・非最適状態が決定されるのではないかと考えた．本研究では，聞き取れるか聞き取れないかの音声を呈示することにより，その時の脳波位相によって聴取成績が変化することを実験により確かめた．この実験により，音声を呈示するよりも早い時点での脳波位相の状態が音声知覚の確信度に関係していることが明らかになった．, 2013年, 2013, 0, 26, 26, 10.14875/cogpsy.2013.0_26
- 査読無し, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報, 電子情報通信学会, 単文の意味的統合過程における脳波ダイナミクス (ニューロコンピューティング), 荒井翔真; 岩渕俊樹; 水原啓暁; 朝倉暢彦; 乾敏郎, 2012年12月, 112, 345, 89, 94
- 査読無し, 英語, 2012年09月
- 査読無し, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告, 一般社団法人電子情報通信学会, 他者の協調性によっておこる脳の報酬系の変調：ｆＭＲＩ研究, 鹿内学; 水原啓暁, 脳の報酬系の領野は様々な刺激によって活動することが知られおり,お金を報酬として得た時と同様に,「ほめられる」といった社会的な刺激によっても活動する.また,同じ刺激であっても条件によって異なる報酬系領野が活動をすることもある.ヒトは社会生活の中で,他者と協調的な関係を保ちながら,時に非協力・競争的な関係の中で報酬獲得を目指すことから,他者の協調性が報酬系を変化させる要因になるだろうと考えた.本研究では,他者の協調性という社会的条件により報酬系が変調する事を調べた.ムカデゲーム(Centipede game,囚人のジレンマゲームの動的版)と呼ばれる2人で行う実験課題を実験参加者に行ってもらい,その時の脳活動をfunctional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)によって計測した.実験参加者は,ゲームの中で,対戦相手の行動から協調性を推定した上で,報酬を得るために自身の行動を適切に変更することが求められる.fMRI脳活動を解析した結果,middle cingulate cortex (MCC)は対戦相手が非協力的な場合に協調的な場合よりも活動が大きかった.また,対戦相手の協調性を推定している領野としてdorsomedial prefrontal cortex (DMPFC)とInsulaが同定され,これらの領野が報酬系を変調していることが示唆された., 2012年03月07日, 111, 483(NC2011 121-190), 287, 292
- 査読無し, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告, 一般社団法人電子情報通信学会, 身体図式を基礎とした動的イメージ生成の脳内メカニズム（４）―身体運動に基づいた自己と物体の認識―, 朝倉暢彦; 水原啓暁; 笹岡貴史; 乾敏郎, 本研究では,身体運動とそのイメージに基づいた自己および物体の認識に関わる脳内メカニズムを検討する.まず,遅延視覚フィードバック状況において,観察している手の運動主体感の減退が右頭頂葉の活動に反映されていることを示す.また,身体移動のイメージによる物-場所記憶の更新が頭頂葉-後頭葉-海馬傍回のネットワークで実現されていることを示す.そして,身体運動に基づく物体の動的イメージ生成過程と多義的な物体運動の知覚との関連を検討し,最後に複数物体の脳内表現を自己組織化する下側頭葉の神経回路モデルについて述べる., 2012年03月07日, 111, 483(NC2011 121-190), 275, 280
- 査読無し, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング, 一般社団法人電子情報通信学会, 身体図式を基礎とした動的イメージ生成の脳内メカニズム 4 : 身体運動に基づいた自己と物体の認識, 朝倉 暢彦; 水原 啓暁; 笹岡 貴史; 乾 敏郎, 本研究では,身体運動とそのイメージに基づいた自己および物体の認識に関わる脳内メカニズムを検討する.まず,遅延視覚フィードバック状況において,観察している手の運動主体感の減退が右頭頂葉の活動に反映されていることを示す.また,身体移動のイメージによる物-場所記憶の更新が頭頂葉-後頭葉-海馬傍回のネットワークで実現されていることを示す.そして,身体運動に基づく物体の動的イメージ生成過程と多義的な物体運動の知覚との関連を検討し,最後に複数物体の脳内表現を自己組織化する下側頭葉の神経回路モデルについて述べる., 2012年03月, 111, 483, 275, 280
- 査読無し, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング, 一般社団法人電子情報通信学会, 他者の協調性によっておこる脳の報酬系の変調 : fMRI研究, 鹿内 学; 水原 啓暁, 脳の報酬系の領野は様々な刺激によって活動することが知られおり,お金を報酬として得た時と同様に,「ほめられる」といった社会的な刺激によっても活動する.また,同じ刺激であっても条件によって異なる報酬系領野が活動をすることもある.ヒトは社会生活の中で,他者と協調的な関係を保ちながら,時に非協力・競争的な関係の中で報酬獲得を目指すことから,他者の協調性が報酬系を変化させる要因になるだろうと考えた.本研究では,他者の協調性という社会的条件により報酬系が変調する事を調べた.ムカデゲーム(Centipede game,囚人のジレンマゲームの動的版)と呼ばれる2人で行う実験課題を実験参加者に行ってもらい,その時の脳活動をfunctional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)によって計測した.実験参加者は,ゲームの中で,対戦相手の行動から協調性を推定した上で,報酬を得るために自身の行動を適切に変更することが求められる.fMRI脳活動を解析した結果,middle cingulate cortex (MCC)は対戦相手が非協力的な場合に協調的な場合よりも活動が大きかった.また,対戦相手の協調性を推定している領野としてdorsomedial prefrontal cortex (DMPFC)とInsulaが同定され,これらの領野が報酬系を変調していることが示唆された., 2012年03月, 111, 483, 287, 292
- 査読無し, 日本語, 神経心理学 : Japanese journal of neuropsychology, グローバルな神経協調による情報統合と機能障害, 水原 啓暁, 2011年06月25日, 27, 2, 90, 96
- 査読無し, 電子情報通信学会技術研究報告, 電子情報通信学会, 身体図式を基礎とした動的イメージ生成の脳内メカニズム(2)物体のイメージ機能と認識 (ニューロコンピューティング), 朝倉 暢彦; 水原 啓暁; 笹岡 貴史; 乾敏郎, 2011年03月, 110, 461, 119, 124
- 査読無し, 日本語, 日本認知心理学会第9回大会, 全身移動運動をともなう物－場所記憶表象形成の脳内機構 －機能的MRIによる実験的検証－, 水原 啓暁; 乾 敏郎, 2011年
- 査読無し, 日本語, 日本神経回路学会誌 = The Brain & neural networks, 日本神経回路学会, 時限研究会「身体知機構研究会」実施報告, 水原 啓暁, 2010年03月05日, 17, 1, 43, 45, 10.3902/jnns.17.43
- 査読無し, 日本語, 日本認知心理学会第8回大会, 心的回転に関わる脳内ネットワークの時空間特性, 笹岡 貴史; 水原 啓暁; 乾 敏郎, 2010年
- 査読無し, 日本語, 日本認知心理学会第8回大会, 把持運動における皮質間のグレンジャー因果性の動特性, 水原 啓暁; 乾 敏郎, 2010年
- 査読無し, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング, 一般社団法人電子情報通信学会, 身体図式を基礎とした動的イメージの生成の脳内メカニズム(1)(脳のモデルと生物模倣情報処理1,生物模倣情報処理,機械学習,一般), 乾 敏郎; 山口 陽子; 佐藤 直行; 水原 啓暁; 笹岡 貴史; 朝倉 暢彦, 本稿では,まず下側頭葉と頭頂葉,運動前野からなるネットワークにおける心的回転のモデルを提案した.続いて,海馬を含むネットワークにおいて,多物体イメージの心的回転(視点変換)のモデルを提案した.これらのモデルに基づき,イメージ操作に関わる神経基盤をfMRIを用いて検討を行ったところ,心的イメージ時に運動前野と下頭頂小葉において有意な活動がみられ,さらに,回転角度と右頭頂-後頭領域において,心的回転の回転角度依存の活動がみられた.これらの結果は,心的回転の提案モデルの妥当陸を支持するものである.また,物体の心的回転において,優先的に選択される回転軸が環境の鉛直軸に基づくものであることを心理物理学的実験によって明らかにした.さらに,物-場所記憶において,シータ帯域での脳波の発生によって,前頭眼野と側頭葉内側面を繋ぐネットワークが動的に形成されることをfMRIと脳波の同時計測によって明らかにした., 2010年01月, 109, 363, 13, 18
- 査読あり, 英語, 2010年
- 査読あり, 英語, 2010年
- 査読無し, 日本語, 日本神経回路学会誌 = The Brain & neural networks, Japanese Neural Network Society, 時限研究会「身体知機構研究会」実施報告, 水原 啓暁, 2009年03月05日, 16, 1, 37, 39, 10.3902/jnns.16.37
- 査読無し, 日本語, 計測と制御 = Journal of the Society of Instrument and Control Engineers, 計測自動制御学会, 神経ダイナミクスと知能創発, 水原 啓暁, 2009年01月10日, 48, 1, 94, 99
- 査読無し, 日本語, 日本認知心理学会第７回大会, メンタルクロック課題による心的イメージ操作の神経基盤の検討, 笹岡 貴史; 水原 啓暁; 乾 敏郎, 2009年
- 査読あり, 英語, 2009年
- 査読あり, 英語, 2009年
- 査読あり, 英語, 2009年
- 査読あり, 英語, 2009年
- 査読あり, 英語, 2009年
- 査読あり, 英語, 2008年, 61, S255, S255, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
- 査読あり, 英語, 2008年
- 査読あり, 英語, Human Brain Mapping 14th Annual Meeting, 2008, EEG theta-gamma coupling during explicit memory retention, MIZUHARA H., 2008年
- 査読あり, 英語, 2008年, 61, S66, S66, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
- 査読無し, 日本語, 講演論文集, 一般社団法人日本機械学会, 106 PARAFACを用いた自発的な手指運動課題時の脳波信号の分離(バイオエンジニアリングI), 米原 悦司; 水原 啓暁; 五福 明夫, 2007年03月07日, 2007, 45, 11, 12
- 査読無し, 日本語, 講演論文集, 一般社団法人日本機械学会, 110 ヒトθ波発生時の記憶課題遂行を妨害するための脳波実時間処理システムの構築(バイオエンジニアリングII), 遠崎 大樹; 水原 啓暁; 柴田 光宣; 五福 明夫, 2007年03月07日, 2007, 45, 19, 20
- 査読無し, 日本語, 講演論文集, 一般社団法人日本機械学会, 105 自発的な手指運動に関連した脳波活動の同定 : ブレイン・コンピュータインタフェースのための基礎研究(バイオエンジニアリングI), 田 旭新; 水原 啓暁; 五福 明夫, 2007年03月07日, 2007, 45, 9, 10
- 査読あり, 英語, 2007年
- 査読あり, 英語, 2007年
- 査読あり, 英語, 2007年
- 査読あり, 英語, 2007年
- 査読あり, 英語, 2007年
- 査読あり, 英語, 2007年, 1940, +, 10.1109/SICE.2007.4421305
- 査読あり, 英語, 2007年, 58, S109, S109, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）, 10.1016/j.neures.2007.06.1206
- 査読あり, 英語, 2006年, 6047, 10.1117/12.710992
- 査読無し, 日本語, 分子精神医学, 先端医学社, 神経リズムによる脳のモジュールリンク:認知機能とその障害の理解へ (特集 認知障害--解析への新たな挑戦), 山口 陽子; 水原 啓暁, 2005年07月, 5, 3, 261, 268
- 査読あり, 英語, 2005年
- 査読あり, 英語, 2005年
- 査読あり, 英語, 2005年
- 査読無し, 日本語, 生物物理, 一般社団法人日本生物物理学会, 3P243 脳波から脳血流BOLD信号への線形・非線形動態応答(神経回路・脳の情報処理), 三分一 史和; Valdes-Sosa Pedro; 水原 啓暁; 山口 陽子, 2004年11月10日, 44, 1, S250, 10.2142/biophys.44.S250_3
- 査読無し, 英語, 電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集, 一般社団法人電子情報通信学会, A-4-1 Parallel Factor Analysis による脳波の空間/時間/周波数成分分解と信号の抽出, 三分一 史和; Eduardo Martinez Montes; Valdes-Sosa Pedro A; 西山 宣昭; 水原 啓暁; 山口 陽子, 2004年07月, 22, 3, 1035, 1045, 10.1016/j.neuroimage.2004.03.039
- 査読あり, 英語, 2004年
- 査読あり, 英語, 2004年
- 査読あり, 英語, 2004年
- 査読あり, 英語, 2003年
- 査読無し, 日本語, 生物物理, 一般社団法人日本生物物理学会, 3J1045 仮想迷路探索におけるヒト頭皮シータ振動の同期現象(16.神経回路・脳の情報処理,一般講演,日本生物物理学会第40回年会), 西山 宣昭; 水原 啓暁; 三分一 史和; 山口 陽子, 2002年10月10日, 42, 2, S178, 10.2142/biophys.42.S178_3
- 査読無し, 日本語, Dynamics and Design Conference : 機械力学・計測制御講演論文集 : D & D, 一般社団法人日本機械学会, 830 T 型接合点による奥行手がかりを用いた自律的行動決定モデルの提案, 栗原 良卓; 斉藤 俊; 水原 啓暁, The depth estimation from the binocular parallax has mainly used in usual autonomous moving methods. It requires high resolution, and doesn't always coincide with the human visual characteristic. So, the proposed-method uses the depth cue from "T-junctions". In order to make processing faster, we used a single eye and low resolution pictures(32×32pixcel). By this method that enables to move in the direction of most depth, we built "Determination Model about Autonomous Action". The validity of this model was confirmed by the simulations using the pictures assuming ideal and real environments., 2002年09月13日, 2002, 0
- 査読あり, 英語, 2002年, 428, 432, 10.1109/ICONIP.2002.1202206
- 査読あり, 英語, 2002年
- 査読無し, 日本語, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 〔精密工学会〕, 人間の視覚情報処理機能を模した画像からのエッジ抽出モデル (第6回 知能メカトロニクスワークショップ--人間を支援するメカトロニクス技術) -- (特別セッション 非整備環境におけるパターン認識1), 水原 啓暁; 田代 裕樹; 斉藤 俊, 2001年08月30日, 6, 118, 123
- 査読無し, 日本語, Dynamics and Design Conference : 機械力学・計測制御講演論文集 : D & D, 一般社団法人日本機械学会, 416 人間の視覚特性を模擬したエッジ抽出モデル(境界領域II), 水原 啓暁; 田代 裕樹; 斉藤 俊, Human visual system has the superior ability as the visual information processing. Therefore, it is able to construct the advanced method as the image processing, if the human ability is simulated on the artificial systems. In this study, authors dealt with the edge detection buried under the impulsive noise as one of the human ability, and proposed a model using the nonlinear behavior, which is observed at the activity of brain in the visual processing. The characteristics of the proposed model show the similarly results to those of the human subjects measured by the psychological experiments. Using the proposed model, the fine results of the edge detection are obtained., 2001年08月03日, 2001, 0
- 査読無し, 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 一般社団法人日本機械学会, 1P1-H6 認知心理学実験と機能的共鳴画像(fMRI)による視聴覚相関機能の計測(72. 感覚・運動・計測・バイオメカトロニクスII), 呉 景龍; 水原 啓暁; 信木 領; 北澤 雅之; 根来 清; 橋田 昌弘; 小笠原 淳一; 山内 秀一; 松永 尚文; 斉藤 俊, 2001年06月08日, 2001, 27, 27
- 査読無し, 日本語, 講演論文集, 一般社団法人日本機械学会, 702 カオス振動子を用いたエッジ抽出手法の構築について(情報・知能・精密機器I), 田代 裕樹; 水原 啓暁; 斉藤 俊; 呉 景龍, 2001年02月21日, 2001, 39, 245, 246
- 査読あり, 英語, 2001年
- 査読あり, 英語, 2001年
- 査読あり, 英語, 2000年
- 査読無し, 日本語, 山口大学工学部研究報告, 山口大学, 人間の視聴覚情報処理の時間特性, 呉 景龍; 水原 啓暁; 西川; よし]一, 我々の従来研究では, 人間の視聴覚相互関連特性を明らかにするために, 視覚情報として視覚探索を聴覚情報として暗算問題を用いた計算課題を一斉に呈示した場合にこれらの情報処理特性を測定した結果, 聴覚情報が視覚情報処理に影響を及ぼしていることが明らかにされている.そこで本論文では視覚刺激と聴覚刺激の両刺激とも, 暗算問題を用いた計算課題としたときの視聴覚間の相互情報処理特性を測定することで, 視覚刺激として視覚探索課題を用いたときの実験結果との比較検討を行った.その結果, 聴覚情報が視覚情報処理に影響を及ぼしているという同一結果を得た.さらに, 視覚情報が聴覚情報処理に影響を及ぼしていることも分かった., 1999年03月, 49, 2, 189, 196
- 査読無し, 日本語, システム制御情報学会論文誌, THE INSTITUTE OF SYSTEMS, CONTROL AND INFORMATION ENGINEERS (ISCIE), 人間の視覚探索と音声知覚との関連特性について, 呉 景龍; 水原 啓暁; 西川 ヨシ一, Recently, the cause of many car accidents is to use car-phone while driving. We hypothesize that one of the causes of such traffic accidents is that the human visual information processing is affected by the auditory information. In order to evidence the hypothesis, human characteristics between visual search and speech perception have been measured by psychological experiments. On the measurement results, in the case of the auditory information is presented concurrently, the visual reaction time is longer than that in the case of the visual information is presented only. The results of fundamental experiments with human visual and auditory characteristic suggest one of the cause of traffic accidents in using car-phone is that the human visual information processing is affected by the auditory information., 1999年02月15日, 12, 2, 98, 105, 10.5687/iscie.12.98
- 査読あり, 英語, 1999年, 10.1007/BF02480857
- 査読あり, 英語, 1999年
- 査読あり, 英語, 1998年
書籍等出版物
講演・口頭発表等
- Miyu Nakai; Airi Kato; Yuzuki Harai; Mao Fujita; Hiroaki Mizuhara; Chihiro Yokoyama, 第48回日本神経科学大会, 視線交錯による内受容感覚の減衰：ハイパースキャン脳波実験における心拍関連電位, 2025年07月, 2025年07月24日 - 2025年07月27日
- Mao Fujita; Yuzuki Harai; Airi Kato; Miyu Nakai; Hiroaki Mizuhara; Chihiro Yokoyama, 第48回日本神経科学大会, 視線交錯が脳波同期性に及ぼす影響およびその個体差の要因, 2025年07月, 2025年07月24日 - 2025年07月27日
- Chihiro Yokoyama; Airi Kato; Yuzuki Harai; Mao Fujita; Miyu Nakai; Hiroaki Mizuhara; Miho Murayama, 第48回日本神経科学大会, オキシトシン受容体遺伝子多型と脳波同期性および社交不安特性との関連, 2025年07月, 2025年07月24日 - 2025年07月27日
- 水原啓暁, 第27回日本ヒト脳マッピング学会, fMRIとEEGの同時計測：ヒト脳ダイナミクスの理解をめざして, 2025年03月07日, 2025年03月07日 - 2025年03月08日, 日本語
- アラル須本 ケンザ宝; 水原 啓暁, Neuro2022, 第二言語における語彙理解産出知識の相互作用が 理解処理に及ぼす影響：心理学的研究, 2022年07月02日, 2022年06月30日 - 2022年07月03日
- Duygu Sahin; Hiroaki Mizuhara, Neuro2022, Spatiotemporal Reconstruction Accuracies of M/EEG Inverse Solution Models, 2022年07月02日, 2022年06月30日 - 2022年07月03日
- Hiroaki Mizuhara, Akiyuki Kamiura, Naoyuki Sato, FENS Forum 2020, Neural oscillations for the dynamic integration of spoken words, 2020年07月, 2020年07月11日 - 2020年07月15日, 英語
- Hiroaki Mizuhara, NOLTA2019, Neural Oscillations Are a Common Mechanism to Explain Multiscale Communication within/Between the Brains, 2019年12月03日, 英語, 国際会議
- Hiroaki Mizuhara; Peter Uhlhaas, EuroCogSci2019, The impact of predictions and sensory input on the sense of agency: Development of a new psychophysical paradigm, 2019年09月02日, 英語, 国際会議
- Tomomi Hida; Hiroaki Mizuhara, Cognitive Neuroscience Society 25th Annual Meeting, Language and music do and do not share the merging operations in syntax, 2018年03月26日, 英語, 国際会議
- 水原啓暁, 大阪大学 数理・データ科学アドバンストセミナー「生体情報の数理モデリングと統計解析」, 脳情報のダイナミクス解析, 2018年02月15日, 日本語, 国内会議
- Tomomi Hida; Hiroaki Mizuhara, Language, Music, and Cognition: Organizing Events in Time, Language and music use the subassembly-type as universal, but not the pot-type merging operation, 2018年02月, 英語, 国際会議
- Hiroaki Mizuhara; Toshihiro Kumagai; Atsushi Oozono, Society for Neuroscience 2017, Two different phase coding mechanisms for integrating audio-visual information via slow neural oscillation, 2017年11月15日, 英語, 国際会議
- Tomomi Hida; Hiroaki Mizuhara, The 6th Conference of the Asia-Pacific Society for the Cognitive Sciences of Music (APSCOM 6), Learning triggers pot-merge emergence in the syntactic hierarchy, 2017年08月26日, 英語, 国際会議
- Tomomi Hida; Hiroaki Mizuhara, Cognitive Neuroscience Annual Meeting, Compounds emerge from the merge operation in human language syntax., 2017年03月27日, 英語, 国際会議
- Atsushi Oozono; Hiroaki Mizuhara, Cell Symposia: Big Questions in Neuroscience, Phase shift of neural oscillation induces asymmetric integration in audio-visual speech perception, 2016年11月, 英語, 国際会議
- Ueno T; Kuga H; Oribe N; Takao K; Hayashida R; Nakayama N; Mizuhara H; Yuzuriha T, Society for Neuroscience, Cognitive functions negatively correlate to the angular gray matter volume in schizophrenia, 2016年11月, 英語, 国際会議
- Toshihiro Kumagai; Hiroaki Mizuhara, Society for Neuroscience, EEG phase shift caused by visual-spatial attention accompanies ventriloquism effect., 2015年11月, 英語, 国際会議
- 水原啓暁, 日本認知科学会 第32回大会, リズムの協調による脳間コミュニケーション, 2015年09月18日
- Hiroaki Mizuhara, 12th World Congress of the World Federation of Societies of Biological Psychiatry (WFSBP 2015), Neural dynamics with simultaneous EEG and fMRI measurements, 2015年06月18日, 英語
- Hiroaki Mizuhara, 第15回 冬のワークショップ 心の統合 "Integration of mind", Dynamic integration of distributed information via neural synchrony, 2015年01月08日
- 水原啓暁, 生理研研究会：コミュニケーションを可能にする神経機構の解明, コミュニケーションを促進する神経オシレーションの位相協調, 2015年, 日本語, 国内会議
- 水原啓暁, 第4回社会神経科学研究会 「社会認知とコミュニケーション」, 神経振動子協調による脳内/脳間コミュニケーション, 2014年10月31日, 日本語
- Hiroaki Mizuhara, Symposium on Human Cognitive Neuroscience: Neural Dynamics of Internal Switching, Neural Synchrony: Common Framework for Understanding Inter-cortical and Inter-brain Communication, 2014年01月23日, 英語
- Hiroaki Mizuhara, Conference on Neural Oscillation 2013, Spatiotemporal analysis of human neural oscillation by simultaneous fMRI-EEG, 2013年07月, 英語, 国内会議
- Hiroaki Mizuhara; Takafumi Sasaoka; Yutaka Yamaguti; Hiroshi Watanabe; Ichiro Tsuda, International Conference on Cognitive Neurodynamics 2013, EEG (de-)synchronization of the intra/inter-brain during cooperative finger tapping, 2013年06月, 英語, 国際会議
- Hiroaki Mizuhara, 大阪大学浅田稔研究室 特別推進研究研究会, Neural Synchrony: Common Framework for Understanding Inter-cortical and Inter-brain Communication, 2013年04月26日, 英語
- Hiroaki Mizuhara, Measuring Consciousness - Theory and Experiments, Neural synchronization of the intra-/inter-brain for hetero systems communication, 2013年03月, 英語, 国内会議
- Mizuhara H; Inoue S; Sasaoka T; Shikauchi M, Dynamic Brain Forum 2012, Boosting the intelligibility of vocal communication via inter-individual entrainment of neuronal oscillations, 2012年09月, 英語, 国際会議
- 水原啓暁, ダイナミックブレインワークショップ, fMRIとEEGの同時計測による皮質脳波の再構築, 2011年12月, 日本語, 国内会議
- 水原啓暁, 京都大学大学院医学研究科 神経科学セミナー, 神経振動子の階層カップリングによる皮質間/個体間コミュニケーション： fMRIとEEGの同時計測によるアプローチ, 2011年11月
- 水原啓暁, コンポン研究所・人間社会科学セミナー「コミュニケーションの脳内メカニズム」, 脳内コミュニケーションの時空間特性, 2011年03月
- 第2回神経ダイナミクス研究会, 皮質活動に関連した頭皮脳波分布の同定, 2011年01月29日, 日本語, 神経ダイナミクス研究会
- 水原啓暁, 九州大学大学院医学研究院 精神病態医学 精神病態医学セミナー, 皮質間の同期的神経活動による動的な情報統合, 2010年10月
- 水原啓暁, 日本神経心理学会第34回総会・学術集会, グローバルな神経協調による情報統合と機能障害., 2010年09月
- Mizuhara H; Inui T, 16th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping, The origin of scalp EEG during a motor execution task: A new method for simultaneous fMRI and EEG., 2010年
- 水原啓暁, 日本心理学会2009WS「心理学研究におけるfMRI研究の最前線」, θ波により創発するエピソード記憶ネットワーク：fMRIとEEGの同時計測を用いて, 2009年
- Ozaki, TJ; Sato, N; Kitajo, K; Someya, Y; Anami, K; Mizuhara, H; Ogawa, S; Yamaguchi, Y, Society for Neuroscience, 2009, Dorsal attention network correlated with EEG slow oscillations initiates spontaneous perceptual switching., 2009年
- Mizuhara, H; Sato, N; Yamaguchi, Y, Society for Neuroscience, 2009, Dynamic cortical networks with theta oscillation for the scene memory maintenance: A simultaneous fMRI and EEG study., 2009年
- Mizuhara, H; Sato, N; Yamaguchi, Y, Human Brain Mapping 2009, Human frontal EEG theta oscillation encodes the visual input sequence of novel scenes into the medial temporal lobe., 2009年
- Mizuhara, H, 11th Tamagawa Dynamic Brain Forum '09, Dynamic human cortical networks by neuronal phase synchronization., 2009年
- Sasaoka, T; Mizuhara, H; Inui, T, he 2nd International Conference on Cognitive Neurodynamics, The interaction between the parietal and motor areas in dynamic imagery manipulation: an fMRI study., 2009年
- Mizuhara, H; Inui, T, The 2nd International Conference on Cognitive Neurodynamics, Is mu rhythm an index of the human mirror neuron system? A study of simultaneous fMRI and EEG., 2009年
- 平成20年度 計測自動制御学会関西支部講習会「パワーアシスト技術の現状と展望」, 最新の脳機能計測技術と福祉工学応用, 2008年, 日本語, 計測自動制御学会関西支部
- 水原啓暁, 日本認知科学会「パターン認識と知覚モデル研究分科会」, 脳波位相同期による動的な皮質ネットワーク形成．, 2008年
- Sato, N; Ozaki, T; Someya, Y; Anami, K; Ogawa, S; Mizuhara, H; Yamaguchi, Y, The 31st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, An episodic memory encoding pathway emerges with subsequent memory dependent EEG theta synchronization., 2008年
- Ozaki, T; Sato, N; Kitajo, K; Someya, Y; Anami, K; Mizuhara, H; Ogawa, S; Yamaguchi, Y, The 31st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, A fronto-parietal network emerges with EEG slow oscillation during bistable perception: a simultaneous EEG-fMRI study., 2008年
- Sato, N; Ozaki, T; Someya, Y; Anami, K; Ogawa, S; Mizuhara, H; Yamaguchi, Y, Human Brain Mapping, 14th Annual Meeting, Melbourne, A cortico-hippocampal network emerging with subsequent memory dependent theta oscillation., 2008年
- Mizuhara, H; Yamaguchi, Y, 14th Annual Meeting, Melbourne, EEG theta-gamma coupling during explicit memory retention., 2008年
- 日本機械学会中国四国支部第104回講習会, 最近の脳機能計測技術の動向と医療診断支援への応用, 2007年, 日本語, 日本機械学会
- 水原啓暁, 日本機械学会中国四国支部第104回講習会, 最近の脳機能計測技術の動向と医療診断支援への応用, 2007年
- Sato K; Sato T; Mizobuchi S; Nakatsuka H; Morita K; Mizuhara H; Maruo T; Gofuku A, Society for Neuroscience, 37th annual meeting, Virtual reality based visual feedback therapy modulates the cortical circuits for pain perception in the patient with complex regional pain syndrome., 2007年
- Ozaki T; Sato N; Kitajo K; Someya Y; Anami K; Mizuhara H; Ogawa S; Yamaguchi Y, Society for Neuroscience, 37th annual meeting, Theta synchronization networks observed by simultaneous EEG-fMRI measurement during bistable perception., 2007年
- Sato N; Ozaki T; Someya Y; Anami K; Ogawa S; Mizuhara H; Yamaguchi Y, Society for Neuroscience, 37th annual meeting, Subsequent memory dependent EEG theta correlates with hippocampal BOLD response in human., 2007年
- Mizuhara H; Yamaguchi Y, Society for Neuroscience, 37th annual meeting, Neuronal networks with theta and gamma oscillations for encoding novel events in attentional blink task., 2007年
- Hiroaki Mizuhara; Etsuji Yonehara; Akio Gofuku, SICE annual conference, Parallel Factor Analysis can decompose human EEG during a finger movement task., 2007年
- Mizuhara H; Yamaguchi Y, RIKEN SYMPOSIUM "Brain activity and information integration", Cortical circuits for human ececutive function revealed by simultaneous fMRI and EEG., 2007年
- Mizuhara H; Yamaguchi Y, The 30th annual meeting of Japan Neuroscience Society, Theta EEG power enhancement for encoding novel scene at attentional blink period., 2007年
- Yamaguchi Y; Kitajo K; Mizuhara H; Sato N; Ozaki T, The 30th annual meeting of Japan Neuroscience Society, A hypothesis of oscillation networks with multiple frequency synchronization for cognitive control., 2007年
- Hiroaki Mizuhara; Yoko Yamaguchi, 35th Annual Meeting of Society for Neuroscience, Human long-range theta phase synchronization is networking distant cortices during a mental task: A simultaneous EEG and fMRI study., 2005年
- Fumikazu Miwakeichi; Pedro A. Valdes-Sosa; Jorge Bosch-Byard; Eduardo Aubert-Vazquez; Hiroaki Mizuhara, 11th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping (HBM2005), Estimation of Hemodynamic Response Function using Partially Linear Models in concurrent EEG/fMRI data., 2005年
- Fumikazu Miwakeichi; Pedro A. Valdes-Sosa; Jorge Bosch-Byard; Eduardo Aubert-Vazquez; Hiroaki Mizuhara, International Conference on Complex Medical Engineering, Multivariate Partial Linear Models for concurrent EEG/fMRI., 2005年
- Hiroaki Mizuhara; Li-Qun Wang; Koichiro Kobayashi; Yoko Yamaguchi, CREST-RIKEN Workshop 2005 on Real-Time Computing and Neural Dynamics in the Brain, Cortical coherent ensemble revealed by simultaneous fMRI and spontaneous EEG during a mental task, 2005年
- Hiroaki Mizuhara; Li-Qun Wang; Koichiro Kobayashi; Yoko Yamaguchi, 34th Annual Meeting of Society for Neuroscience, Phase synchronization of scalp theta rhythm is associated with networkingof positive and negative regional responses in a human mental task, 2004年
- Hiroaki Mizuhara; Li-Qun Wang; Koichiro Kobayashi; Yoko Yamaguchi, 10th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping, Emergence of distributed BOLD related with long- range phase synchronization during a mental task studied by human simultaneous fMRI and EEG., 2004年
- Fumikazu Miwakeichi; Pedro A. Valdes-Sosa; Hiroaki Mizuhara; Li-Qun Wang; Koichiro Kobayashi; Yoko Yamaguchi, 10th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping, How nonlinear is the hemodyanmic response?: analysis of EEG/fMRI with semiparametric autoregression., 2004年
- Fumikazu Miwakeichi; Eduardo Martinez-Montes; Pedro A. Valdes-Sosa; Hiroaki Mizuhara; Nobuaki Nishiyama; Yoko Yamaguchi, 9th International Conference on Functional Mapping of the Human Brain, Parallel Factor Analysis can extract significant activities in multi channel EEG., 2003年
- Nobuaki Nishiyama; Hiroaki Mizuhara; Fumikazu Miwakeichi; Yoko Yamaguchi, 9th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP'02), Theta episodes observed in human scalp EEG during virtual navigation: Spatial distribution and task dependence., 2002年
- Hiroaki Mizuhara; Takashi Saito; Jing-Long Wu; Jun-ichi Ogasawara; Shuichi Yamauchi; Kiyoshi Negoro; Masahiro Hashida; Taizo Sanada; Naofumi Matsunaga, International Conference on Information, Relation of fMRI signal suppression to human selective attention., 2002年
- Hiroaki Mizuhara; Jing-Long Wu; Takashi Saito, 5th World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics (SCI 2001), Effect of task-difficulty on human attentional blink between visual and auditory systems in the calculation processing., 2001年
- Hiroaki Mizuhara; Takashi Saito; Jing-Long Wu, The Sixth International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB '01), A chaos oscillator model of temporal-frequency characteristics on human visual search., 2001年
- Hiroaki Mizuhara; Jing-long Wu; Kiyoshi Negoro; Masahiro Hashida; Jun-ichi Ogasawara; Syuichi Yamauchi; Naofumi Matsunaga, The Fifth International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB '00), Measurement of human visual and auditory calculate processing by functional magnetic resonance imaging (fMRI)., 2000年
- Jing-Long Wu; Hiroaki Mizuhara; Yoshikazu Nishikawa, IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC '99), Human characteristics of parallel information processing on visual and auditory systems., 1999年
- Jing-Long Wu; Hiroaki Mizuhara; Kiyoshi Negoro; Masahiro Hashida; Jun-ichi Ogasawara; Shuichi Yamauchi; Naofumi Matsunaga, 2nd International Conference on Cognitive Science (ICCS/JCSS '99), Measurement of human interactive characteristic between visual and auditory system by psychological experiment and functional magnetic resonance imaging (fMRI)., 1999年
- Hiroaki Mizuhara; Jing-long Wu; Yoshikazu Nishikawa, The Forth International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB '99), The Degree of Human Visual Attention in the Visual Search., 1999年
- Jing-long Wu; Hiroaki Mizuhara; Yoshikazu Nishikawa, The Third International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB '98), Measurement of human visual and auditory characteristics for a virtual driving system. The Third International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB '98), 1998年
- 水原啓暁, 国内, 第27回日本ヒト脳マッピング学会, fMRIとEEGの同時計測：ヒト脳ダイナミクスの理解をめざして, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等, 2025年03月07日 - 2025年03月08日, 日本語
受賞
- 優秀発表賞新規性評価部門, 日本認知心理学会, 水原啓暁, 2013年06月
- 優秀研究賞, 日本神経回路学会, 2013年06月
- 科学研究費補助金第一段審査委員表彰, 日本学術振興会, 水原啓暁, 2011年09月
- 優秀発表賞技術性評価部門, 日本認知心理学会, 水原啓暁, 2010年05月
- SICE2007 Annual Conference Young Author's Award, Hiroaki Mizuhara, 2007年09月
- NeuroImage Section Editors Choice Award, Hiroaki Mizuhara, 2007年06月
- 論文賞, ヒューマンインタフェース学会, 2007年03月
- 研究科長賞, 山口大学大学院理工学研究科, 水原啓暁, 2002年03月
- 奨励賞, システム制御情報学会, 水原啓暁, 2000年05月
産業財産権
- 特許権, 脳波-運動指令変換装置, 水原 啓暁; 五福 明夫, 国立大学法人 岡山大学, 特願2007-038980, 2007年02月20日, 特開2008-204135, 2008年09月04日, 特許第4411442号, 2009年11月27日, j_global
- 特許権, 脳波-運動指令変換装置, 水原 啓暁; 五福 明夫, 国立大学法人 岡山大学, 特願2007-038980, 2007年02月20日, 特開2008-204135, 2008年09月04日, j_global
- 特許権, 自律行動制御装置とその方法及びそのプログラム, 斉藤 俊; 栗原 良卓; 水原 啓暁, 有限会社山口ティー・エル・オー, 特願2002-267458, 2002年09月12日, 特開2004-102943, 2004年04月02日, j_global
- 特許権, 画像境界線抽出手法, 斉藤 俊; 水原 啓暁; 田代 裕樹; 呉 景龍, 有限会社 山口ティー・エル・オー, 特願2001-031794, 2001年02月08日, 特開2002-236930, 2002年08月23日, j_global
- 特許権, 異特徴情報検出手法, 斉藤 俊; 水原 啓暁; 呉 景龍, 有限会社 山口ティー・エル・オー, 特願2000-208125, 2000年07月10日, 特開2002-024794, 2002年01月25日, j_global
共同研究・競争的資金等の研究課題
- 基盤研究(B), 2023年04月 - 2026年03月, 23K26342, 工業プラント運転員の認知状態に応じた緊急時対応操作支援情報の表示手法の研究, 五福 明夫; 福森 聡; 中澤 篤志; 水原 啓暁, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 岡山大学, 9230000, 7100000, 2130000, kaken
- 基盤研究(B), 2022年04月 - 2025年03月, 22H03913, 脳波の操作で変容する自己身体意識, 水原 啓暁, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 京都大学, 17030000, 13100000, 3930000, kaken
- 基盤研究(C), 2021年04月 - 2024年03月, 21K12610, テキスト理解を測る脳波指標の開発, 佐藤 直行; 水原 啓暁, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 公立はこだて未来大学, 4160000, 3200000, 960000, 本研究の目的は、文章読解中の「理解の程度」を推定するための脳波解析技術を開発することである。私たちは先行研究において、文章読解中に計測した脳波データの解析により、読解した文章のどこの部分を「覚えているかどうか」を予測できることを示しており、「理解」を伴う記憶かどうかが明らかになれば、より応用価値のある技術となると考えた。令和３年度は、（１）頭部が非拘束の場合でもアーチファクトに影響を受けづらい脳波指標の検討、及び（２）オンライン及び対面講義の理解に関わる脳波計測・解析を行った。（１）体動や眼電位などのアーチファクトは全電極に同時的に混入すると想定されるため、頭皮上の時空間パターンである脳波進行波を解析すれば、自然な講義受講中の脳波を解析できると考えた。そこで、コネクトームを用いた全脳神経回路シミュレーション行い、脳波進行波パターンの特性を調べた。結果として、進行波は特定のパターンを示しやすいものの、全体的な脳活動パターンの推移に伴い、進行波パターンが即時的に変化することが明らかになった。（２）オンライン及び対面講義の理解に関わる脳波計測を行い、脳波進行波が受講状態の違いを反映するかどうかを調べた。結果として、両条件でβ波帯域（15-30 Hz）の脳波進行波パターンには差異があることを確認した。これは、講義受講に注意状態の違いを反映していると考えられた。今回の計測では条件間で理解度の差がない課題だったが、同解析手法は理解度に差異のある課題でも同様に適用可能である。以上の結果は、理解度定量の脳波解析技術開発の点で有用な結果である。, kaken
- 挑戦的研究(萌芽), 2020年07月30日 - 2022年03月31日, 20K20860, 個人の脳を超越して他者に伝播する運動予測信号, 水原 啓暁, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽), 京都大学, 6370000, 4900000, 1470000, 二人一組で参加した被験者の一方に痛みを感じる刺激を加えたとき，恋人同士が手をつないでいる場合には，その痛みが軽減することが最近の研究で次々に報告されている．この結果の脳メカニズムは，感覚減衰で説明可能かもしれない．感覚減衰とは，自身の行動予測により，感覚の感度が低下する現象である．例えば，他人が自分の掌をくすぐった場合にはくすぐったく感じるが，自分でくすぐった場合にはくすぐったく感じない．通常は，自分の運動を予測することで，これから入力される刺激への感度を落とすために，くすぐったく感じなくなる．
くすぐり実験のようなself-initiated actionに対して感覚感度が下がる場合については，そのメカニズムの第一候補に運動指令の遠心性コピーがある．遠心性コピーは，運動を実行する際に作成される運動指令信号のフィードフォワード信号である．つまり，自分の行為のフィードバックとして刺激が入力される場合には，そのフィードバック刺激に先回りして，運動指令信号のコピーが予測信号として使われることで，感覚反応をつかさどる神経活動を抑制する．ただし，感覚減衰には遠心性コピーだけでは不十分で，これに加えて文脈に依存したトップダウン的な予測が必要とされる可能性も指摘されている．
そこで本研究では，感覚減衰パラダイムを用いて，恋人とのソーシャルタッチにより感覚減衰が発生するかを検証する．特に，対人関係のトップダウン情報は，感覚モダリティを超えて初期感覚皮質に作用することが示されており，本研究では痛み刺激を直接的に用いるのではなく，異なるモダリティ(聴覚)への刺激に対する感覚減衰を検証する．感覚減衰は頭皮脳波計測により検証する．本年度までに予定していた頭皮脳波計測を完了している．, kaken - 2018年04月 - 2021年03月, 研究代表者, 神経リズムの引き込み協調により実現する脳コミュニケーション, 水原啓暁, 日本学術振興会, 科学研究費補助金(基盤研究(B)), 0, 0, 0, 競争的資金, rm:presentations
- 2016年 - 2017年, 研究代表者, コミュニケーションを実現する神経オシレーションの階層協調, 水原啓暁, 文部科学省, 科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型)), 0, 0, 0, 競争的資金
- 基盤研究(A), 2013年 - 2017年, 25240019, 研究代表者, 神経振動子の位相リセットによる音声コミュニケーション原理, 水原 啓暁, 文部科学省, 科学研究費補助金(基盤研究(A)), 京都大学, 8060000, 6200000, 1860000, 脳内の皮質間の情報伝達と，ヒトとヒトとの情報伝達の神経メカニズムを，神経振動子理論にもとづき統一的に記述することを目的として，脳波実験，および脳波と機能的MRIの同時計測実験を行った．その結果，脳内の動的なネットワークはシータ波の特定の位相においてガンマ波が発生することで実現されていること，ヒトとヒトとのコミュニケーションについては，さらに緩やかなデルタ波で脳間の神経振動子協調を実現することで，シータ波で表象している情報の伝達を効率的に行っていることを示した．このことは，脳内から脳間までの情報伝達の神経メカニズムを，神経振動子を用いた統一的な理論により記述可能であることを意味している．, 競争的資金, url
- 新学術領域研究(研究領域提案型), 2014年 - 2015年, 26119516, 研究代表者, コミュニケーションの時間窓を決定する周期的脳活動, 水原 啓暁, 文部科学省, 科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型)), 京都大学, 4940000, 3800000, 1140000, 周期的脳活動の一つである脳波の神経振動子協調が，脳内の動的な神経ネットワーク形成を実現していることが指摘されている．この神経振動子協調は，脳内の情報伝達のみに留まらず，脳と脳の間の情報伝達，つまりコミュニケーションにおいても重要な戦略であるとして，近年，注目を集め始めている．例えば音声コミュニケーションにおいては，話者の発話のリズムと，音声聴取中の聞き手の脳内の神経振動子が位相協調することが報告されている．さらに，音声提示前の脳波位相によって聴取成績が変化することも示されており，この脳波位相が話者の音声発話タイミングの予測に関与しているものと考えられる．つまり，音声コミュニケーションにおいて適切な時間窓を実現する脳内メカニズムが，神経振動子の音声提示前後における位相協調であると考えられる．そこで本申請課題では，ヒトを対象とした脳波計測，および脳波と機能的MRIの同時計測を実施することで，脳波の位相に依存して音声聴取成績が変化することを示すとともに，そのときの皮質回路の音声提示前後の変化を検証することを目的とした．
本研究課題では，音声聴取課題遂行中の脳波計測を実施することで，音声提示前後の神経ネットワークの切り替えに関与している脳波成分を同定した．この脳波成分の発生に関連する脳部位の同定を目的として，音声聴取課題遂行中の脳波と機能的MRIの同時計測を実施した．その結果，音声提示前後の神経ネットワークとして， 音声の生成に関連する運動皮質の活動が明らかになった．この部位はミラーニューロンシステムと呼ばれる他者の運動を予測する部位であり，他者の運動予測を脳波の位相情報を用いて実施することにより，コミュニケーションの時間窓を調整していることが明らかになった．, 競争的資金, url - 2013年 - 2015年, 研究代表者, 高時空間分解能を実現する脳神経ダイナミクス解析技術の開発, 水原啓暁, 栢森情報科学振興財団, 研究助成, 0, 0, 0, 競争的資金
- 基盤研究(C), 2011年 - 2013年, 23592290, オンデマンド・バーチャルリアリティ鏡治療の難治性疼痛治療への応用, 佐藤 健治; 五福 明夫; 西江 宏行; 賀来 隆治; 水原 啓暁, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 岡山大学, 5590000, 4300000, 1290000, バーチャルリアリティ（VR）を応用した鏡治療は、システムが大掛かりで高価なため岡山大学病院に固定設置され、患者の治療機会が制限される欠点があった。当該研究では、在宅での加療を可能とするために、市販のゲーム機に使用されているモーションキャプチャー器を応用し設定が容易で、身体への非接触状態で身体動作が正確に計測できるモバイル型VR鏡治療システムを完成させた。岡山大学病院以外の医療施設や患者自宅に設置して加療を開始した。, kaken
- 新学術領域研究(研究領域提案型), 2009年 - 2013年, 21120008, 研究代表者, 脳内回路の引き込み協調による言語・非言語コミュニケーションの創発原理の解明, 水原啓暁, 文部科学省, 科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型)), 京都大学, 0, 0, 0, 脳内の異なる皮質間での情報伝達は，脳波などで観察可能な神経振動子の引き込み協調により実現されることが記憶課題などを対象として示されてきた．本研究課題では，この神経振動子の引き込み協調により言語・非言語コミュニケーションが実現されているものととらえ，言語コミュニケーションの神経基盤を検証するために，文理解，音声コミュニケーション中の脳波計測を実施した．また，非言語コミュニケーション課題として他者の状態推定を必要とする課題および他者との協調を必要とする課題を用いた際の脳内の神経回路の動的な変調を検証するとともに，脳間において神経振動子の引き込み協調がコミュニケーションを実現していることを検証した．, 競争的資金, url
- 2009年 - 2013年, ヘテロ複雑システムによるコミュニケーション理解のための神経機構の解明, 津田一郎, 文部科学省, 科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型)), 0, 0, 0, 競争的資金
- 基盤研究(S), 2008年 - 2012年, 20220003, 身体図式を基礎とした動的イメージ生成の脳内メカニズムの解明, 乾敏郎, 日本学術振興会, 科学研究費補助金(基盤研究(S)), 京都大学, 0, 0, 0, 心的回転に関わるInuiとAshizawa(2011)の神経回路モデルを脳イメージング研究により実証した。さらに心的回転機構に関して一般化動径基底関数を用いた未知物体の景観予測モデルと視点不変な認知と視覚的類似度に基づくカテゴリ化を行う下側頭葉のネットワークモデルを構築した。視点変換に関する他視点シーン生成モデルや認知地図内の移動モデルの構築などを行った。さらに視点変換と心的回転に共通する脳部位の特定などをおこなった。, 競争的資金, kaken
- 若手研究(A), 2009年 - 2011年, 21680024, 研究代表者, マルチスケールな神経振動子協調による脳内情報統合メカニズムの解明, 水原啓暁, 文部科学省, 科学研究費補助金(若手研究(A)), 京都大学, 0, 0, 0, エピソード記憶に代表される海馬記憶を実現するための動的な皮質間ネットワークが創発するメカニズムを解明することを目的として,脳波とfMRIの同時計測を実施した.海馬記憶に関連する課題として風景写真を観察中の脳波とfMRIの同時計測にもとづき,海馬記憶に関連する皮質ネットワークを同定し,前頭からのシータ波の発生タイミングにおいて,前頭前野内側面,前頭眼野,高次視覚領野および海馬傍回場所領域の反応が発生することを示した.また,神経の振動子ダイナミクスの協調により認知処理に必要な皮質ネットワークが動的に形成されていることを示すために, fMRIの空間分解能で特定した皮質位置での脳波時系列データを再構築する技術を開発した., 競争的資金, url
- 基盤研究(C), 2008年 - 2010年, 20591831, 難治性疼痛に対する仮想現実鏡治療の効果検証, 佐藤 健治; 溝渕 知司; 西江 宏行; 中塚 秀輝; 佐藤 哲文; 水原 啓暁, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 岡山大学, 4940000, 3800000, 1140000, 我々はバーチャルリアリティ応用・鏡療法(VR/MVF)を開発し、様々な鎮痛方法でも痛みが軽減しない幻肢痛やCRPS(複合性局所疼痛症候群)患者での鎮痛効果を確認・報告した。当該研究ではVR/MVFの鎮痛効果をより継続させるためVR/MVF治療を音情報に変換し音楽を作成するシステムを開発した。我々はVR/MVF治療では体内に備わる痛みを和らげる機構(内因性オピオイドシステム)が活発になると考えていて、VR/MVF治療中に作成した音楽を家に持ち帰り日常生活の場で聴くことで、体内に備わる痛みを和らげる機構が再び活発となり痛みが和らぐと期待している。, kaken
- 2006年 - 2008年, 研究代表者, 多自由度・実時間制御機構を有するブレイン・コンピュータインタフェースの研究開発, 水原啓暁, 総務省, 戦略的情報通信研究開発推進制度(SCOPE-R)), 0, 0, 0, 競争的資金
- 若手研究(A), 2006年 - 2008年, 18680027, 研究代表者, 脳波と機能的磁気共鳴画像の統合化解析による記憶神経回路創発メカニズムの解明, 水原啓暁, 文部科学省, 科学研究費補助金(若手研究(A)), 岡山大学->京都大学, 0, 0, 0, 本年度は,平成18年度において構築した記憶関連課題を用いて,機能的磁気共鳴画像と脳波の同時計測を開始した.また測定する脳波データと機能的磁気共鳴画像の統合化解析手法の構築を行う.同時測定する脳波データには磁気共鳴画像装置の高磁場環境(1.5テスラ)に由来するアーチファクトが重畳する.そこで,測定後の脳波データから重畳するアーチファクトを除去することで連続的な脳波データを抽出する.アーチファクトを除去した脳波データをウェーブレット変換することにより,記憶関連課題を遂行中に頭皮上に出現する脳波イベントを抽出を実施した.さらに,電気活動である脳波イベントは時間的に早い活動(数百ミリ秒)であり,機能的磁気共鳴画像で測定する血流活動に由来する信号値は遅い活動(数十秒)であるため,両者を直接的に比較することは困難である.この問題を解決するために,血流反応動態関数と呼ばれる二つのガンマ関数の和で表現される時間遅れ関数を脳波イベントに畳み込み積分することにより,対応する機能的磁気共鳴画像信号の期待値を導出した.得られた期待値と実測値との回帰解析を実施することで,脳波の発生に関連して活動する空間部位の同定を行なった.なお,平成19年度においては当初予定通り,20名の同時計測を実施した.計測した機能的磁気共鳴画像や頭皮脳波の中には,上述したアーチファクトの除去手法において不完全なものや被験者の課..., 競争的資金, url
- 萌芽研究, 2006年 - 2007年, 18650065, 研究代表者, ヒト脳波の実時間処理システム構築によるθ波位相の生理機能の解明, 水原啓暁, 文部科学省, 科学研究費補助金(萌芽研究), 岡山大学->京都大学, 0, 0, 0, θ波と呼ばれる4〜8Hzの電気的神経活動はラットやヒトなどの脳内における重要な振動現象として考えられており,そのメカニズムや機能との関連はホットトピックの一つとなっている.近年,ラットやヒトの研究において海馬以外の皮質などからもθ波が観察されることが報告され始めている.また近年の報告により,海馬でのθ波活動の特定の位相に関係して,前頭葉内側面におけるスパイク活動が発生することが報告されており,θ波活動の位相情報が脳内における情報処理過程において重要な役割を果たしていることが考えられる.ヒトにおける従来のθ波に関する研究では,頭皮脳波の測定により前頭正中線上から発生するθ波が注意や記憶などの認知課題時に多く発生することが報告されているとともに,てんかん患者の皮質に直接埋め込んだ電極(皮質脳波)により,空間性認知課題において前頭のみならず頭頂・側頭の複数の皮質からθ波が観察されることが指摘されている.しかしながら,ヒト頭皮上における脳波活動と機能的活動の因果関係に関して疑問視する研究者は多く,頭皮上で観察される脳波活動が情報処理を実施するために必要不可欠な神経活動か否かの結論には未だに至っていない.そこで本研究では,ヒトの頭皮上で観察される脳波のひとつであるθ波活動が,情報処理機能に不可欠な神経活動であることを示すことを目的として,新たな非侵襲脳機能計測システムを構築した.構築し..., 競争的資金, url
- 2006年 - 2006年, 研究代表者, ブレイン・コンピュータインタフェースによる内骨格型パワーアシストグローブの多自由度・実時間制御, 水原啓暁, 財団法人三菱財団, 自然科学研究助成, 0, 0, 0, 競争的資金
■Ⅲ．社会連携活動実績
１．公的団体の委員等（審議会、国家試験委員、他大学評価委員，科研費審査委員等）
- Frontiers in Computational Neuroscience, Topic Editor, 2023年03月 - 現在, 学協会
- Neuroscience Research, Associate Editor, 2023年03月 - 現在, 学協会
- Frontiers in Human Neuroscience, Review Editor, 2023年02月 - 現在, 学協会
- 日本神経回路学会, 代議員, 2023年01月 - 現在, 学協会
- 日本神経回路学会, 学術賞・論文賞・優秀研究賞選考委員, 2022年03月 - 2022年06月, 学協会
- 日本学術振興会, 特別研究員等審査会専門委員、卓越研究員候補者選考委員会書面審査員及び国際事業委員会書面審査員・書面評価員, 2020年07月 - 2022年06月, 政府
- ニューロインフォマティクス・ダイナミックプレインプラットフォーム, 委員, 2008年05月 - 2019年03月, 学協会
- 日本学術振興会 科学研究費委員会, 専門委員(脳計測科学), 2016年12月 - 2018年11月, 学協会
- The 23rd International Conference on Neural Information Processing, Local Committee and General Secretary, 2015年05月 - 2016年10月, 学協会
- システム制御情報学会, 編集委員, 2014年05月 - 2016年05月, 学協会
- 電子情報通信学会身体性情報学研究会, 専門委員, 2010年07月 - 2014年03月, 学協会
- 日本ロボット学会ロボティック・サイエンス研究会, 委員, 2008年04月 - 2014年03月, 学協会
- 文部科学省新学術領域研究専門委員会 人ロボット共生学専門委員会, 委員, 2011年12月 - 2012年11月, 政府
- 日本学術振興会 科学研究費委員会, 専門委員 (認知科学), 2009年12月 - 2011年11月, 政府
- 文部科学省新学術領域研究専門委員会 人ロボット共生学専門委員会, 委員, 2009年12月 - 2010年11月, 政府
- 電子情報通信学会身体性情報学研究会, 幹事, 2007年10月 - 2010年07月, 学協会
- 日本神経回路学会時限研究会・身体知機構研究会, 代表世話人, 2008年03月 - 2010年03月, 学協会
- 電子情報通信学会ハンドブック/知識ベース委員会, 編幹事, 2007年07月, 学協会
- 第24回日本ロボット学会学術講演会, 実行委員, 2006年04月 - 2006年09月, 学協会
- 第1回複合医工学シンポジウム, プログラム委員, 2006年04月 - 2006年09月, 学協会
- International Conference on Complex Medical Engineering, Program Committee, 2005年05月 - 2005年08月, 学協会
