| 講演名 | 2020-03-06 固視微動の間欠制御モデル 小澤 誠(阪大), 野村 泰伸(阪大), |
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| 抄録(和) | 固視微動は疑似連続的なDrift-Tremor(DRT)と離散的なMicrosaccade(MS)という二種類の運動から成る．本研究では，眼球姿勢維持におけるDRTとMSの役割を探究する．DRTはブラウン運動様であること，およびMSがインパルス的であることに着目し，視線位置（眼球姿勢）の能動的制御を行わない時間帯（オフ期間）と短いながらも視線位置を能動的に制御する時間帯（オン期間）を確率的に交番する間欠制御モデルを提案する．数学的には，このモデルは，デルタ関数的な制御信号が入力される線形ランジュバン方程式となる．ここでは，DRTをドリフト項を伴うウィーナー過程で近似し，MSを正負定数振幅の二種類のポアソン過程で近似することで，間欠制御モデルの間欠的な解を単純化しその動特性を解析した．その結果，この近似モデルで有界安定な固視を実現するのためには，近似DRTの線形トレンドと近似MSの差引きの振幅が拮抗している必要があることを示した．さらに，様々な方向に対する固視に対しても，近似モデルが実験的に計測された固視微動データと同様な振舞いを呈するには，DRTの線形トレンドとMSの正味の振幅の間に実験とモデルの双方で類似の関係が成り立つ必要があることを示した． |
| 抄録(英) | Fixational eye movements consist of two components: drift-tremor (DRT) and microsaccades (MS). In this study, we explore roles played by DRT and MS in the maintenance of eye posture. Focusing on the fact that DRT behaves like Brownian motion and MS are impulsive, we propose an intermittent control model, in which an active feedback controller for maintaining the eye posture is intermittently switched off for the most of time and on for the remaining very brief period of time. Mathematically, such a model can be described by a linear Langevin equation (with Gaussian additive noise) and a sequence of control inputs modeled by Dirac’s delta functions. We express solutions of the intermittent control model by a stochastic process that approximates the DRT as a Wiener process with drift and MS as a sum of two types of Poisson processes with positive and negative constant amplitudes, and then analyze dynamic of the process. As a result, we derive an antagonistic relationship between the linear trend of DRT and the net amplitude of MS for stable fixation, which is necessary for the process to be stably bounded. Moreover, we show that, in both experimental data and approximated stochastic process, a certain relationship between the linear trend of DRT and the net amplitude of MS needs to be hold for a task of fixational eye movements for gaze targets located at different directions. |
| キーワード(和) | 固視微動 / ドリフト / マイクロサッケード / 確率過程 / 間欠制御 |
| キーワード(英) | Fixational Eye Movements / Drift-Tremor / Microsaccades / Stochastic Process / Intermittent Control |
| 資料番号 | MBE2019-93 |
| 発行日 | 2020-02-26 (MBE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC / MBE |
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| 開催期間 | 2020/3/4(から3日開催) |
| 開催地（和） | 電気通信大学 |
| 開催地（英） | University of Electro Communications |
| テーマ（和） | NC, ME, 一般 |
| テーマ（英） | Neuro Computing, Medical Engineering, etc. |
| 委員長氏名（和） | 庄野 逸(電通大) / 野村 泰伸(阪大) |
| 委員長氏名（英） | Hayaru Shouno(UEC) / Taishin Nomura(Osaka Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 鮫島 和行(玉川大) / 渡邊 高志(東北大) |
| 副委員長氏名（英） | Kazuyuki Samejima(Tamagawa Univ) / Takashi Watanabe(Tohoku Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 吉本 潤一郎(奈良先端大) / 安部川 直稔(NTT) / 伊良皆 啓治(九大) |
| 幹事氏名（英） | Junichiro Yoshimoto(NAIST) / Naotoshi Abekawa(NTT) / Keiji Iramina(Kyushu Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 篠崎 隆志(NICT) / 瀧山 健(東京農工大) / 鈴木 康之(阪大) / 辛島 彰洋(東北工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takashi Shinozaki(NICT) / Ken Takiyama(TUAT) / Yasuyuki Suzuki(Osaka Univ.) / Akihiro Karashima(Tohoku Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Neurocomputing / Technical Committee on ME and Bio Cybernetics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 固視微動の間欠制御モデル |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | An intermittent control model during fixational eye movements |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 固視微動 / Fixational Eye Movements |
| キーワード(2)（和/英） | ドリフト / Drift-Tremor |
| キーワード(3)（和/英） | マイクロサッケード / Microsaccades |
| キーワード(4)（和/英） | 確率過程 / Stochastic Process |
| キーワード(5)（和/英） | 間欠制御 / Intermittent Control |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 小澤 誠 / Makoto Ozawa |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 野村 泰伸 / Taishin Nomura |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 発表年月日 | 2020-03-06 |
| 資料番号 | MBE2019-93 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | MBE-452 |
| ページ範囲 | pp.69-69(MBE), |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2020-02-26 (MBE) |