福嶋 誠MAKOTO FUKUSHIMA

Last Updated :2025/05/09

所属・職名
大学院先進理工系科学研究科　准教授
ホームページ
https://sites.google.com/site/mfukushimawebjp
メールアドレス
mfukushimahiroshima-u.ac.jp
自己紹介
脳神経科学，ネットワーク科学，人工知能の融合領域研究に取り組んでいます（具体的な研究テーマ：人工神経回路網と実際の脳ネットワークの融合，脳構造ネットワーク上の情報伝播モデリング，時変脳機能結合のネットワーク分析）．

基本情報

主な職歴

  • 2023年04月01日, 広島大学, 情報科学部 / 大学院先進理工系科学研究科, 准教授
  • 2019年09月01日, 2023年03月31日, 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科 情報科学領域, 助教
  • 2018年04月01日, 2019年08月31日, 情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター 脳情報工学研究室, 特別研究員（JSPS-PD）
  • 2015年04月01日, 2018年03月31日, インディアナ大学, 心理脳科学部 計算認知神経科学研究室, ポストドクトラルフェロー
  • 2014年04月01日, 2015年03月31日, 国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報解析研究所 計算脳イメージング研究室, 専任研究員
  • 2009年06月01日, 2014年03月31日, 国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報解析研究所（2010年04月 脳情報研究所から分離） 計算脳イメージング研究室, 学外実習生（2009年06月－2011年03月） / 連携実習生（2011年04月－2014年03月）

学歴

  • 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 日本, 2009年04月, 2014年03月
  • 大阪大学, 基礎工学部, システム科学科, 日本, 2005年04月, 2009年03月

学位

  • 修士（工学）　(奈良先端科学技術大学院大学)
  • 博士（工学）　(奈良先端科学技術大学院大学)

教育担当

  • 【学士課程】 情報科学部 : 情報科学科 : 知能科学プログラム
  • 【博士課程前期】 スマートソサイエティ実践科学研究院
  • 【博士課程前期】 先進理工系科学研究科 : 先進理工系科学専攻 : 情報科学プログラム
  • 【博士課程後期】 スマートソサイエティ実践科学研究院
  • 【博士課程後期】 先進理工系科学研究科 : 先進理工系科学専攻 : 情報科学プログラム

担当主専攻プログラム

  • 情報科学プログラム

研究分野

  • 複合領域 / 脳科学 / 脳計測科学
  • 情報学 / 人間情報学 / ソフトコンピューティング

研究キーワード

  • 脳ネットワーク分析
  • 計算神経科学

所属学会

教育活動

授業担当

  1. 2025年, 教養教育, セメスター（後期）, ゼロからはじめるプログラミング[1法夜,1経夜]
  2. 2025年, 学部専門, １ターム, 情報科学の最前線
  3. 2025年, 学部専門, 集中, プロジェクト研究
  4. 2025年, 学部専門, ３ターム, 機械学習
  5. 2025年, 学部専門, １ターム, 神経回路網
  6. 2025年, 学部専門, １ターム, 知能科学セミナーI
  7. 2025年, 学部専門, ２ターム, 知能科学セミナーII
  8. 2025年, 学部専門, セメスター（後期）, 卒業論文
  9. 2025年, 修士課程・博士課程前期, １ターム, 情報科学特別演習A
  10. 2025年, 修士課程・博士課程前期, ２ターム, 情報科学特別演習A
  11. 2025年, 修士課程・博士課程前期, ３ターム, 情報科学特別演習B
  12. 2025年, 修士課程・博士課程前期, ４ターム, 情報科学特別演習B
  13. 2025年, 修士課程・博士課程前期, 年度, 情報科学特別研究
  14. 2025年, 修士課程・博士課程前期, ２ターム, 脳情報科学特論

研究活動

学術論文（★は代表的な論文）

  1. ★, Effects of packetization on communication dynamics in brain networks, Network Neuroscience, 8巻, 2号, pp. 418-436, 20240701
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  2. Relating switching architectures to propagation strategies in network communication models for the connectome, 日本神経回路学会全国大会講演論文集, 20230905
  3. Modular origins of high-amplitude cofluctuations in fine-scale functional connectivity dynamics, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 118巻, 46号, pp. e2109380118, 2021
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  4. パケットベースの通信に適した脳構造ネットワーク上の信号伝播モデル, 日本神経回路学会全国大会講演論文集, 2021
  5. 機能的結合, 脳科学辞典, 2021
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  6. ★, Structural determinants of dynamic fluctuations between segregation and integration on the human connectome, Communications Biology, 3巻, pp. 606, 2020
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  7. Temporal stability of functional brain modules associated with human intelligence, Human Brain Mapping, 41巻, 2号, pp. 362-372, 2020
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  8. Comparison of network-level fluctuations in modeled and empirical human brain functional connectivity, 日本神経回路学会全国大会講演論文集, 2018
  9. ★, Comparison of fluctuations in global network topology of modeled and empirical brain functional connectivity, PLOS Computational Biology, 14巻, 9号, pp. e1006497, 2018
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  10. ★, Structure–function relationships during segregated and integrated network states of human brain functional connectivity, Brain Structure and Function, 223巻, 3号, pp. 1091-1106, 2018
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  11. ★, Fluctuations between high- and low-modularity topology in time-resolved functional connectivity, NeuroImage, 180巻, pp. 406-416, 2018
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  12. Dynamic fluctuations coincide with periods of high and low modularity in resting-state functional brain networks, NeuroImage, 127巻, pp. 287-297, 2016
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  13. ★, MEG source reconstruction based on identification of directed source interactions on whole-brain anatomical networks, NeuroImage, 105巻, pp. 408-427, 2015
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  14. MEG source reconstruction constrained by diffusion MRI based whole brain dynamical model, IEEE International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI), pp. 1002-1005, 2013
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  15. ★, A state-space modeling approach for localization of focal current sources from MEG, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 59巻, 6号, pp. 1561-1571, 2012
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク

著書等出版物

  1. Advanced State Space Methods for Neural and Clinical Data, Chapter 3: State space methods for MEG source reconstruction, Cambridge University Press, 2015年, 単行本（学術書）, 共著, Makoto Fukushima, Okito Yamashita, Masa-aki Sato, 9781139941433, 53-78

招待講演、口頭・ポスター発表等

  1. コネクトームに基づくリザバーコンピューティングの手書き数字認識への適用, 佐谷 拓海, 福嶋 誠, 電子情報通信学会総合大会, 2024年03月07日, 通常, 日本語, 電子情報通信学会, 東広島市
  2. 蔵本モデルによる結合振動子系を用いたリザバーコンピューティング, 藤木 未来, 福嶋 誠, 電子情報通信学会総合大会, 2024年03月07日, 通常, 日本語, 電子情報通信学会, 東広島市
  3. 脳構造結合からリザバー重みへの変換がコネクトームに基づくリザバーコンピューティングの性能に与える影響について, 西村 涼, 福嶋 誠, 電子情報通信学会総合大会, 2024年03月07日, 通常, 日本語, 電子情報通信学会, 東広島市
  4. 脳機能ネットワークにおけるコミュニティ検出の再現性と妥当性の評価, 福嶋 誠, 中村 隆亮, 池田 和司, 第26回日本ヒト脳機能マッピング学会, 2024年02月23日, 通常, 日本語, 日本ヒト脳機能マッピング学会, 宇都宮市
  5. 脳機能ネットワークの大域的状態変化の分析, 福嶋 誠, 電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会（CQ）・通信行動工学研究会（CBE）, 2024年01月25日, 招待, 日本語, 電子情報通信学会, 阿蘇郡南小国町
  6. Effects of signal packetization on whole-brain communication dynamics simulated in the connectome, Makoto Fukushima, Kenji Leibnitz, 52nd Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2023), 2023年11月15日, 通常, 英語, Society for Neuroscience, Washington D.C. (U.S.)
  7. Effects of packetization on cortical communication dynamics simulated in the connectome, 福嶋 誠, ライプニッツ 賢治, 第7回ヒト脳イメージング研究会, 2023年09月09日, 通常, 日本語, ヒト脳イメージング研究会, 町田市
  8. Evaluating the stability and validity of communities detected in human functional brain networks, 福嶋 誠, 中村 隆亮, 池田 和司, 第6回ヒト脳イメージング研究会, 2022年09月, 通常, 日本語, 町田市
  9. 時変脳機能ネットワークの分析, 福嶋 誠, ネットワーク科学研究会2022, 2022年08月, 招待, 日本語, 京都市
  10. 脳構造ネットワーク上のパケット通信ダイナミクスにおけるハブ領域の役割, 福嶋 誠, ライプニッツ 賢治, 第45回日本神経科学大会，第65回日本神経化学会大会，第32回日本神経回路学会大会合同大会, 2022年07月, 通常, 日本語, 宜野湾市
  11. パーセレーションの空間解像度の選択がヒト脳機能ネットワークのコミュニティ検出解に与える影響について, 中村 隆亮, 福嶋 誠, 池田 和司, 第24回日本ヒト脳機能マッピング学会, 2022年02月, 通常, 日本語, 浜松市
  12. 脳機能ネットワークの大域的状態変化の特徴づけとその生成機構解明に向けた計算論的研究, 福嶋 誠, 第33回東京臨床脳画像解析研究会, 2021年11月, 招待, 日本語, バーチャル開催
  13. パケットベースの脳情報通信に適したマクロスケールコネクトーム上の経路選択戦略, 福嶋 誠, ライプニッツ 賢治, 第44回日本神経科学大会, 2021年07月, 通常, 日本語, 神戸市
  14. Modular origins of high-amplitude co-fluctuations in fine-scale functional connectivity dynamics, Maria Pope, Makoto Fukushima, Richard F. Betzel, Olaf Sporns, Networks 2021 Satellite Conference: Network Neuroscience, 2021年07月, 通常, 英語, Virtual event
  15. Routing strategies for packet-based communication in brain networks, Makoto Fukushima, Kenji Leibnitz, Networks 2021 Satellite Conference: Network Neuroscience, 2021年07月, 通常, 英語, Virtual event
  16. Intrinsic brain network dynamics and general intelligence, Kirsten Hilger, Maren Wehrheim, Makoto Fukushima, Josh Faszkowitz, Olaf Sporns, Christian Fiebach, Matthias Kaschube, 46. Jahrestagung Psychologie und Gehirn （ドイツ国内学会）, 2021年06月, 通常, 英語, Virtual event
  17. Network analysis of structural and functional connectivity in the human brain, 福嶋 誠, 731st Human Brain Research Center Seminar（京都大学大学院医学研究科脳機能総合研究センター）, 2021年05月, 招待, 日本語, バーチャル開催
  18. 脳結合データのネットワーク分析, 福嶋 誠, 第4回ヒト脳イメージング研究会, 2020年09月, 招待, 日本語, バーチャル開催
  19. マクロスケールコネクトーム上における脳情報通信の経路選択モデル, 福嶋 誠, ライプニッツ 賢治, 第43回日本神経科学大会, 2020年07月, 通常, 日本語, バーチャル開催
  20. Exploring the brain's routing strategies by simulating packet-based communication on the connectome, Makoto Fukushima, Kenji Leibnitz, 26th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping (OHBM 2020), 2020年06月, 通常, 英語, Virtual event
  21. 脳ネットワーク上におけるパケット通信の離散事象シミュレーション, 福嶋 誠, ライプニッツ 賢治, 第64回システム制御情報学会研究発表講演会, 2020年05月, 通常, 日本語, バーチャル開催
  22. Simulating packet-based communication on brain structural networks, Makoto Fukushima, Kenji Leibnitz, NetSci-X 2020: International School and Conference on Network Science, 2020年01月, 通常, 英語, Tokyo (Japan)
  23. ヒトコネクトーム上のネットワークダイナミクスを決定づける構造的要素, 福嶋 誠, Olaf Sporns, 第42回日本神経科学大会，第62回日本神経化学会大会合同大会, 2019年07月, 通常, 日本語, 新潟市
  24. Intelligence is associated with intrinsic stability of functional brain modules, Kirsten Hilger, Makoto Fukushima, Christian Fiebach, Olaf Sporns, 20th Annual Conference of the International Society for Intelligence Research, 2019年07月, 通常, 英語, Minneapolis (U.S.)
  25. Intelligence is associated with intrinsic stability of functional brain modules, Kirsten Hilger, Makoto Fukushima, Ulrike Basten, Christian Fiebach, Olaf Sporns, 45. Jahrestagung Psychologie und Gehirn （ドイツ国内学会）, 2019年06月, 通常, 英語, Dresden (Germany)
  26. Structural determinants of dynamic fluctuations in brain functional network topology, Makoto Fukushima, Olaf Sporns, 25th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping (OHBM 2019), 2019年06月, 通常, 英語, Rome (Italy)
  27. Structural determinants of dynamic fluctuations between segregation and integration on the human connectome, Makoto Fukushima, Olaf Sporns, NetSci 2019 Satellite Conference: Network Neuroscience, 2019年05月, 通常, 英語, Burlington (U.S.)
  28. ヒト脳ネットワークの推定と解析, 福嶋 誠, 部門公開セミナー（生理学研究所）, 2019年01月, 招待, 日本語, 岡崎市
  29. Fluctuations in global network topology of modeled and empirical functional connectivity, 福嶋 誠, Olaf Sporns, 第2回ヒト脳イメージング研究会, 2018年09月, 通常, 日本語, 町田市
  30. Fluctuations in global network topology of resting-state functional connectivity: comparison of modeled and empirical data, Makoto Fukushima, Olaf Sporns, 6th Biennial Conference on Resting State and Brain Connectivity, 2018年09月, 通常, 英語, Montreal (Canada)
  31. ヒト脳機能結合の大域的ネットワークトポロジーに内在する時間変動：モデルデータ・実測データ間の比較, 福嶋 誠, Olaf Sporns, 第41回日本神経科学大会, 2018年07月, 通常, 日本語, 神戸市
  32. Structure-function relationships during segregated and integrated network states of human brain functional connectivity, Makoto Fukushima, Richard F. Betzel, Ye He, Marcel A. de Reus, Martijn P. van den Heuvel, Xi-Nian Zuo, Olaf Sporns, 47th Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2017), 2017年11月, 通常, 英語, Washington D.C. (U.S.)
  33. ヒト脳ネットワークダイナミクスの信号伝達イベント解析, 山下 宙人, 福嶋 誠, 佐藤 雅昭, 第40回日本神経科学大会, 2017年07月, 通常, 日本語, 千葉市
  34. Structure-function relationships in segregated and integrated states of time-resolved brain networks, Makoto Fukushima, Richard F. Betzel, Ye He, Marcel A. de Reus, Martijn P. van den Heuvel, Xi-Nian Zuo, Olaf Sporns, NetSci 2017: International School and Conference on Network Science, 2017年06月, 通常, 英語, Indianapolis (U.S.)
  35. Estimating signal flow chains from a network dynamics model of the human brain, Yusuke Takeda, Nobuo Hiroe, Makoto Fukushima, Masa-aki Sato, Okito Yamashita, 23rd Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping (OHBM 2017), 2017年06月, 通常, 英語, Vancouver (Canada)
  36. Individual variability and connectivity dynamics in modular organization of human cortical functional networks, Makoto Fukushima, Richard F. Betzel, Ye He, Marcel A. de Reus, Martijn P. van den Heuvel, Xi-Nian Zuo, Olaf Sporns, 46th Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2016), 2016年11月, 通常, 英語, San Diego (U.S.)
  37. Identifying information flows for visual motion perception from a network dynamics model of the human brain, Yusuke Takeda, Nobuo Hiroe, Makoto Fukushima, Masa-aki Sato, Okito Yamashita, 20th International Conference on Biomagnetism (BIOMAG 2016), 2016年10月, 通常, 英語, Seoul (South Korea)
  38. ヒト脳ネットワークダイナミクスモデルからの重要な情報の流れの特定, 武田 祐輔, 廣江 総雄, 福嶋 誠, 佐藤 雅昭, 山下 宙人, 第39回日本神経科学大会, 2016年07月, 通常, 日本語, 横浜市
  39. Spatial patterns and flow dynamics in functional connectivity states across the human lifespan, Makoto Fukushima, Richard F. Betzel, Ye He, Xi-Nian Zuo, Olaf Sporns, 22nd Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping (OHBM 2016), 2016年06月, 通常, 英語, Geneva (Switzerland)
  40. 複数の非侵襲脳イメージングモダリティの統合により明らかにされた脳の機能構造ネットワーク, 福嶋 誠, 山下 宙人, Thomas R. Knösche, 佐藤 雅昭, 第37回日本神経科学大会, 2014年09月, 通常, 日本語, 横浜市
  41. MEG source reconstruction with identifying directed source interactions on structural brain networks, Makoto Fukushima, Okito Yamashita, Thomas R. Knösche, Masa-aki Sato, 19th International Conference on Biomagnetism (BIOMAG 2014), 2014年08月, 通常, 英語, Halifax (Canada)
  42. 脳内の"配線"情報を利用したマクロスコピックな脳機能ネットワークの推定, 福嶋 誠, 複雑ネットワーク・サマースクール2014, 2014年08月, 通常, 日本語, 仙台市
  43. 構造的脳ネットワーク上の方向付き電流源間インタラクションの同定に基づく脳内電流源推定, 福嶋 誠, 山下 宙人, Thomas R. Knösche, 佐藤 雅昭, 第29回日本生体磁気学会大会, 2014年05月, 通常, 日本語, 吹田市
  44. 時間空間拘束条件として解剖学的結合の事前知識を取り入れた脳磁図電流源推定法, 福嶋 誠, 山下 宙人, Thomas R. Knösche, 佐藤 雅昭, 第36回日本神経科学大会，第56回日本神経化学会大会，第23回日本神経回路学会大会合同大会, 2013年06月, 通常, 日本語, 京都市
  45. Diffusion MRI informed dynamic MEG source reconstruction with application to face recognition data, Makoto Fukushima, Okito Yamashita, Thomas R. Knösche, Masa-aki Sato, 19th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping (OHBM 2013), 2013年06月, 通常, 英語, Seattle (U.S.)
  46. A state-space modeling approach for reconstructing the spatially focal and temporally smooth current sources using the spatially inhomogeneous dynamical model, Okito Yamashita, Makoto Fukushima, Atsunori Kanemura, Shin Ishii, Mitsuo Kawato, Masa-aki Sato, 18th International Conference on Biomagnetism (BIOMAG 2012), 2012年08月, 通常, 英語, Paris (France)
  47. 状態空間アプローチに基づく局所的な脳磁図電流源の推定法, 福嶋 誠, 山下 宙人, 兼村 厚範, 石井 信, 川人 光男, 佐藤 雅昭, 第34回日本神経科学大会, 2011年09月, 通常, 日本語, 横浜市
  48. Localizing focal sources from MEG by efficient inference in a high dimensional state-space model, Makoto Fukushima, Okito Yamashita, Atsunori Kanemura, Shin Ishii, Mitsuo Kawato, Masa-aki Sato, 17th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping (OHBM 2011), 2011年06月, 通常, 英語, Quebec City (Canada)
  49. 高次元状態空間モデルにより時間連続拘束を加えた脳磁図電流源推定法, 福嶋 誠, 山下 宙人, 石井 信, 川人 光男, 佐藤 雅昭, 第33回日本神経科学大会，第53回日本神経化学会大会，第20回日本神経回路学会大会合同大会, 2010年09月, 通常, 日本語, 神戸市
  50. Spatio-temporal priors for the MEG inverse problem: a state space approach, Makoto Fukushima, Okito Yamashita, Shin Ishii, Mitsuo Kawato, Masa-aki Sato, 5th International Summer School in Biomedical Engineering—Multimodal Integration of Functional Brain Measurements, 2010年08月, 通常, 英語, Wittenberg (Germany)
  51. ヒト立位時の足関節筋筋電図を用いた倒立振子バランス制御課題, 立山 翔太, 浅井 義之, 福嶋 誠, 野村 泰伸, 第54回システム制御情報学会研究発表講演会, 2010年05月, 通常, 日本語, 京都市

外部資金

競争的資金等の採択状況

  1. 研究奨励金, 機械学習タスクを用いた脳コネクトームの機能解析, 2024年03月01日, 2025年03月31日
  2. 科学研究費助成事業（若手研究）, 脳機能ネットワークの大域的状態変化を引き起こす脳活動時空間パターンの同定, 2021年04月01日, 2024年03月31日
  3. 科学研究費助成事業（新学術領域研究 公募研究）, 巨視的脳構造結合を介した脳情報通信のシミュレーション解析と種間比較, 2020年04月, 2022年03月
  4. データ駆動型脳科学関連技術開発のための共同研究, マルチスケール構造・機能コネクトームデータのネットワーク分析, 2020年04月, 2021年03月
  5. 教育研究活動支援, 脳活動と脳機能結合の時空間ダイナミクスの統合的解析, 2020年04月, 2021年03月
  6. 30周年記念研究助成金, 2020年04月, 2021年03月
  7. 科学研究費助成事業（若手研究）, 脳機能ネットワークにおける分離・統合状態間スイッチングの生成機構の解明, 2019年04月, 2021年03月
  8. 科学研究費助成事業（特別研究員奨励費）, 情報ネットワークの文脈における脳構造ネットワークの機能解析とその応用, 2018年04月, 2020年03月
  9. 科学研究費助成事業（特別研究員奨励費）, 脳活動ダイナミクスモデル同定に基づくMEG電流源推定法の高精度化に関する研究, 2011年04月, 2013年03月

社会活動

学術雑誌論文査読歴

  1. 2023年, Network Neuroscience, その他, 査読委員, 1
  2. 2022年, PLOS ONE, その他, 査読委員, 1
  3. 2022年, NeuroImage, その他, 査読委員, 1
  4. 2022年, Network Neuroscience, その他, 査読委員, 1
  5. 2022年, Human Brain Mapping, その他, 査読委員, 1
  6. 2022年, Communications Physics, その他, 査読委員, 1
  7. 2022年, Communications Biology, その他, 査読委員, 1
  8. 2021年, Communications Physics, その他, 査読委員, 1
  9. 2020年, Brain Structure and Function, その他, 査読委員, 1
  10. 2019年, NeuroImage, その他, 査読委員, 2
  11. 2019年, Network Neuroscience, その他, 査読委員, 1
  12. 2018年, Physics Letters A, その他, 査読委員, 1
  13. 2018年, Neural Networks, その他, 査読委員, 1
  14. 2018年, Journal of Neuroscience Methods, その他, 査読委員, 1
  15. 2018年, Brain Structure and Function, その他, 査読委員, 2
  16. 2017年, NeuroImage, その他, 査読委員, 1
  17. 2017年, European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience, その他, 査読委員, 1
  18. 2016年, NeuroImage, その他, 査読委員, 1
  19. 2015年, IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing, その他, 査読委員, 1
  20. 2013年, Neural Networks, その他, 査読委員, 1