研究内容

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睡眠負債に伴う覚醒度低下の検知法

簡便かつ正確に睡眠負債による覚醒度の低下を評価・予測するシステムの新規開発を行っています。これまでの研究で，私達は覚醒度の指標となるいくつかの新たな指標を発見しました。さらに，これらの指標の測定値を統合し，覚醒度の度合いを推定できる新しいアルゴリズムもすでに開発しています。この新しいアルゴリズムの改良を続け，実用化を目指した研究を行っています。

関連する業績

  • Abe, T. (2023) PERCLOS-based technologies for detecting drowsiness: current evidence and future directions, SLEEP Advances, Volume 4, Issue 1, zpad006, https://doi.org/10.1093/sleepadvances/zpad006
  • Tanguchi, K*, Noguchi, T.*, Iizuka, S., Ando, H. Abe, T. and Fukui, K. (2023) A New Large-Scale Video Dataset of the Eyelid Opening Degree for Deep Regression-based PERCLOS Estimation. 26th International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention
  • Abe,T., Mishima, K., Kitamura, S., Hida, A., Inoue, Y., Mizuno, K., Kaida, K., Nakazaki, K.,Motomura, Y., Maruo, K., Ohta, T., Furukawa, S., Dinges, D.F., Ogata, K. (2020). Tracking Intermediate Performance of Vigilant Attention Using Multiple Eye Metrics. Sleep, 43, zsz219.
  • Abe, T., Nonomura, T., Komada, Y., Asaoka, S., Sasai, T., Ueno, A., Inoue, Y. (2011). Detecting deteriorated vigilance using percentage of eyelid closure time during behavioral maintenance of wakefulness tests. International Journal of Psychophysiology. 82, 269-274.

睡眠負債が認知・感情に及ぼす影響

断眠や睡眠制限が心理・行動に及ぼす影響やそれと関わる脳活動、生理指標を理解するための研究を行なっています。

    関連する業績

  • Abe,T., Mishima, K., Kitamura, S., Hida, A., Inoue, Y., Mizuno, K., Kaida, K., Nakazaki, K.,Motomura, Y., Maruo, K., Ohta, T., Furukawa, S., Dinges, D.F., Ogata, K. (2020). Tracking Intermediate Performance of Vigilant Attention Using Multiple Eye Metrics. Sleep, 43, zsz219.
  • Goel,N.,# Abe,T.,# Braun, M.E., Dinges,D.F.* (2014). Cognitive Workload and Sleep Restriction Interact to Influence Sleep Homeostatic Responses. Journal SLEEP. 37(11),1745-1756. (#Co-first authors. These authors contributed equally to this work.)
  • Abe, T.*, Nonomura, T., Komada, Y., Asaoka, S., Sasai, T., Ueno, A., Inoue, Y. (2011). Detecting deteriorated vigilance using percentage of eyelid closure time during behavioral maintenance of wakefulness tests. International Journal of Psychophysiology. 82, 269-274.

脳波を用いた睡眠中の夢の感情状態の推定

最近は、夢の感情状態を脳波を用いて推定する方法の開発に向けた研究を進めています。

関連する業績

  • Luis Alfredo Moctezuma*, Marta Molinas, Takashi Abe. Unlocking Dreams and Dreamless Sleep: Machine Learning Classification with Optimal EEG Channels. BioMed Research International
  • Luis Alfredo Moctezuma, Kazuki Sato, Marta Molinas, and Takashi Abe (2023). Decoding emotion dimensions arousal and valence elicited on EEG responses to videos and images: a comparative evaluation. Brain Informatics 2023
  • Luis Alfredo Moctezuma, Felix Ipanaque, Marta Molinas, Takashi Abe. (2023). Dream emotions identified without awakenings by machine and deep learning from Electroencephalographic signals in REM sleep. Proceedings of 2023 IEEE International Conference on Metrology for eXtended Reality, Artificial Intelligence and Neural Engineering.
  • Moctezuma, L. A.*, Abe, T., Molinas, M. (2022). Two-dimensional CNN-based distinction of human emotions from EEG channels selected by multi-objective evolutionary algorithm. Scientific Reports, 12(1), 3523.

覚醒時の情動処理におけるレム睡眠の機能

我々は，ヒトのレム睡眠中に急速眼球運動の直前に出現する脳電位を発見しました。この脳電位を急速眼球運動前陰性電位(pre-rapid-eye-movement negativity; PRN) と名付けました。発生源を調べた結果，腹内側前頭前野で発生していると推定されました。この脳部位は情動調節や意思決定に関与しています。私たちは、PRNが覚醒時の情動過程や意思決定過程がレム睡眠中に再活性化する際に生じる脳活動であると考えています。この脳電位を指標として，ヒトのレム睡眠の心理学的機能を解明するための研究を進めています。

関連する業績

  • Kazuki Sato, Satomi Okabe, Yoko Suzuki, Takashi Abe. (under review) Targeted memory reactivation during REM sleep selectively enhances brain response to negative images
  • 阿部高志 (2021) 覚醒時の情動処理におけるレム睡眠の役割. 生理心理学と精神生理学 39:19–35.
  • Abe, T., Inoue, Y., Komada, Y., Hori, T.* (2012).Effect of post-learning sleep versus wakefulness on advantageous decision-making: A preliminary study. Sleep and Biological Rhythms, 10, 72-74.
  • Abe, T., Ogawa, K., Nittono, H., Hori, T.* (2008). Neural generators of brain potentials before rapid eye movements during human REM sleep: A study using sLORETA. Clinical Neurophysiology, 119, 2044-2053.
  • Abe, T., Ogawa, K., Nittono, H., Hori, T.* (2004). Lack of presaccadic positivity before rapid eye movements in human REM sleep. NeuroReport, 15, 735-738.

感覚刺激を用いた睡眠改善法

私たちの研究室では、睡眠負債そのものを解消するために、非侵襲的・非薬理学的手法によって入眠を促進する方法の開発を行っています。感覚刺激を用いた新しい睡眠誘導法を考案しました。これらの研究・技術開発により，睡眠負債が関わる事故やヒューマンエラーを未然に防ぐことを目指しています。

関連する業績

  • Zhiwei Fan, Yunyao Zhu, Chihiro Suzuki, Yoko Suzuki, Yumi Watanabe, Junki Endo, Takahiro Watanabe, Takashi Abe (under review) Binaural Beats at 0.25 Hz Shorten Latency to Slow-Wave Sleep during Daytime Nap.