慶應義塾研究者情報データベース

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2018年04月

  -

  2021年03月

  独立行政法人日本学術振興会, 特別研究員 (DC1)

• 2019年04月

  -

  2020年03月

  Visiting Graduate Assistant, Department of Radiology, Weill Cornell Medicine

• 2021年04月

  -

  2025年03月

  東京大学, 大学院工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻, 特任助教

• 2025年04月

  -

  2026年03月

  東京大学, 大学院情報理工学系研究科 システム情報学専攻, 助教

• 2026年04月

  -

  継続中

  慶應義塾大学, 理工学部 物理情報工学科, 助教

学歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2014年04月

  -

  2016年03月

  東京大学, 工学部, 計数工学科

• 2016年04月

  -

  2018年03月

  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, システム情報学専攻 修士課程

• 2018年04月

  -

  2021年03月

  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, システム情報学専攻 博士課程

学位 【 表示 ／ 非表示 】

学位 【 表示 ／ 非表示 】

• 博士（情報理工学）, 東京大学, 課程, 2021年03月

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

• ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 計測工学

• 情報通信 / 知覚情報処理

• ライフサイエンス / 生体医工学

研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

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• 医用画像

• 生体磁気

• 磁気共鳴画像

• 経頭蓋磁気刺激

• 脳磁図

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Magnetoencephalography measurement of somatosensory responses in optogenetic rats using optically pumped magnetometer

  Kanta Komuro, Motofumi Fushimi, Yuta Kainuma, Tingyu Zhu, Seiko Funatani, Shinichi Chikaki, Hiroshi Tomita, Hiromu Yawo, Masaki Sekino

  AIP Advances （AIP Publishing）  16 （ 3 ）  2026年03月

  査読有り

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  The aim of this study was to evaluate the effectiveness of optical stimulation in optogenetically modified rats for magnetoencephalographic (MEG) measurements in small animals. Inducing such responses through external stimulation and recording them with MEG is important for elucidating the fundamental brain mechanisms. Various stimulation methods, including electrical stimulation, have been proposed, but obtaining somatosensory responses in small animals with MEG remains difficult due to mechanical noise and electromagnetic interference. In this work, we employed optical stimulation of whiskers in channelrhodopsin-2 (ChR2)-expressing rats. Optical stimulation provides precise control, localized delivery via optical fibers, and nonmagnetic compatibility, making it well suited for MEG measurements. We used optically pumped magnetometers (OPMs), which offer the advantage of operating without a helium-based cryogenic cooling system, unlike conventional superconducting quantum interference device SQUID sensors. A custom jig was developed to construct a gradiometric measurement system with five OPM sensors inside a magnetic shield room. Whiskers of ChR2 rats were stimulated with blue light (473 nm), and brain magnetic fields were recorded at 64 locations with 6.25 mm spacing. Averaged responses revealed somatosensory-evoked magnetic fields of several hundred fT at 50 ms latency, yielding reliable dipolar field maps over a 5 × 5 cm2 area.

  • Access to Document (DOI)

• Magnetic Stimulation Counteracts the Progression of Immobilization‐Induced Muscle Atrophy in Rats

  Giyoung Kwoun, Imari Mimura, Hiroshi Nishi, Hironobu Takahashi, Karina Kouzaki, Jiawei Wan, Motofumi Fushimi, Takehito Sugasawa, Koichi Nakazato, Masaki Sekino, Masaomi Nangaku

  JCSM Communications （Wiley）  9 （ 1 ）  2026年01月

  査読有り,  ISSN  2996-1394

  　概要を見る

  ABSTRACT
  
  Background
  
  Physical exercise is recommended for sarcopenia prevention and treatment. Patients with frailty often show poor tolerance. To achieve universal availability, electrical stimulation of skeletal muscles has been devised, but concerns remain regarding efficacy and safety. Alternatively, magnetic stimulation could theoretically induce skeletal muscle contractions by remotely inducing electric fields, which may be a promising noninvasive approach. Our objective is to examine the efficacy and underlying mechanisms of magnetic stimulation against disuse muscle atrophy in a rat model of wire hindlimb immobilization.
  
  Methods
  
  Rats were divided into the following three groups: control ( n  = 5), those with spiral wire immobilization (SWI)‐induced hindlimb muscle atrophy ( n  = 6) and those with SWI undergoing magnetic stimulation ( n  = 5). Magnetic stimulation was set at 30 Hz, intensity 25%, 800 trains and 12 000 pulses/day for 5 days. Rats were evaluated for muscle strength and harvested soleus and gastrocnemius muscles for transcriptome and metabolome analysis.
  
  Results
  
  The body weight (144.8 ± 6.5 g vs. 175.2 ± 5.6 g) and the weight of the soleus (0.037 ± 0.01 g vs. 0.065 ± 0.01 g) and gastrocnemius muscles (0.599 ± 0.02 g vs. 0.966 ± 0.05 g) were lower in the SWI than the controls ( p  < 0.05). Intriguingly, the weight of gastrocnemius muscle (0.654 ± 0.024 g vs. 0.599 ± 0.01 g, p  < 0.05) and maximal knee extension twitch torque (110.49 ± 8.57 mNm vs. 84.57 ± 6.61 mNm, p  < 0.05) were greater in rats with SWI and magnetic stimulation than in rats with SWI alone. RNA‐seq identified 469 genes that were downregulated by SWI, 190 genes that were upregulated by magnetic stimulation. Metabolome profiling indicated altered glutathione metabolism in SWI muscles (−Log10(P‐value) = 3.2, −Log10(false discovery rate, FDR) = 1.6), whereas magnetic stimulation influenced purine metabolism (−Log10(P‐value) = 2.8, −Log10(FDR) = 0.9), partially supported by RNA‐seq differentially expressed gene list. In engineered human muscle tissues, treatment with 1 μM L‐alanosine, a purine metabolism inhibitor, negatively affected the maintenance of the electric pulse stimulation‐induced contractile function; twitch forces were 0.12 ± 0.09 mN with 0.69 ± 0.14 mN as control ( p  < 0.05) and tetanic forces were 0.28 ± 0.23 mN with 1.55 ± 0.33 mN as control ( p  < 0.05).
  
  Conclusions
  
  Magnetic stimulation counteracted the loss of weight and function of murine gastrocnemius muscle induced by immobilization and may have the potential to halt the progression of sarcopenia via alteration of the metabolic pathway in the muscle.

  • Access to Document (DOI)

• 磁界を用いた脳深部の刺激の可能性

  関野 正樹, 飯野 杏菜, 伏見 幹史

  電気学会論文誌Ａ （Institute of Electrical Engineers of Japan (IEE Japan)）  145 （ 11 ） 348 - 353 2025年11月

  査読有り,  ISSN  0385-4205

  • Access to Document (DOI)

• Volume current coupling—remote direct neural coupling across the extracellular space

  Ayumu Matani, Yusuke Takeda, Motofumi Fushimi, Akira Tsukamura

  Brain Research （Elsevier BV）  1871 （ 15 ） 150066 - 150066 2025年11月

  査読有り,  ISSN  0006-8993

  • Access to Document (DOI)

• Development of Size-Tunable Superparamagnetic Iron Oxide/Fluorescent Conjugated Polymer Composite Nanoparticles for Sentinel Lymph Node Biopsy

  Huanyu Zhang, Haruka Ono, Koya Chubachi, Noriko Nakamura, Junichi Tabata, Motofumi Fushimi, Masaki Sekino, Seiichi Ohta

  ACS Applied Materials & Interfaces （American Chemical Society (ACS)）  17 （ 44 ）  2025年10月

  査読有り,  ISSN  1944-8244

  • Access to Document (DOI)

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総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

• 多重極モデルに基づく脳磁図の計測・解析技術

  伏見幹史

  計測と制御 65 （ 2 ） 111 - 116 2026年02月

  筆頭著者, 責任著者

• 脳疾患治療のための磁気刺激

  伏見幹史, 飯野杏菜

  まぐね 20 （ 2 ）  2025年04月

  筆頭著者, 責任著者

• MRIを用いた人体内部の電気特性の画像化

  奈良高明, 伏見幹史

  Medical Imaging Technology 38 （ 3 ） 85 - 90 2020年03月

• MR画像の撮像原理

  伏見幹史

  計測と制御 58 （ 7 ） 520 - 524 2019年07月

  筆頭著者, 責任著者

競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

• 磁場と電流源の多重極モデルに基づく脳磁図計測システムの開発

  2025年04月

  -

  2028年03月

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 伏見 幹史, 若手研究, 未設定

• 高時間分解能の視点に着目した眼科疾患と中枢視機能との関連

  2023年04月

  -

  2026年03月

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 澤村 裕正, 伏見 幹史, 代田 悠一郎, 雨宮 史織, 基盤研究(C), 未設定

• 実験室外の一般環境での脳磁図計測を可能にするウェアラブル磁気シールドの開発

  2022年06月

  -

  2026年03月

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 関野 正樹, 伏見 幹史, 挑戦的研究(開拓), 研究分担者

  　研究概要を見る

  脳磁図は、ニューロンが集団的に発火した際に生じる磁場を、頭部の表面に置いた磁気センサで検出し、脳活動のダイナミクスを捉える手法である。従来は特殊な設備である磁気シールドルームの中で測定する必要があった。本研究では、被験者の頭部へヘルメットのように装着できるウェアラブル磁気シールドを開発し、小型磁気センサと組み合わせて脳磁図を測定できることを示す。従来のシールドとは異なり、シールド装置の中心から外れた位置にもセンサを配置する点に技術的課題があり、逆問題に基づく独自のコイル設計手法と多点同時磁場制御によって、これを解決する。環境中の磁気ノイズ発生源は比較的遠方にある場合が多いため、磁場分布の0次(均一)成分が大きな割合を占め、これをゼロにするためのコイルを設計した。ヘルメット型の支持構造の上に3個のコイルを設けて、シールドコイルを構成した。コイルの形状については、シールド内部の磁場の不均一が最小となるように最適化を行った。最適化の具体的手法として、コイルを構成する曲面の上で、仮想的なポテンシャル(流関数)を定義して、コイルが作る面電流がポテンシャルの勾配で与えられるようにした。このポテンシャルと内部空間の磁場分布との関係を、ビオ・サバール則によって得た。この関係を離散化することによって、頭部の曲面がデータによって与えられる状況にも対応させた。最小二乗法によって、均一性が最良となるポテンシャルを求め、そのポテンシャルの等高線からコイルの巻線形状が得られた。

• 高空間解像度領域推定を可能にする脳磁図逆問題解法の新規開発と中枢視機能解明への応用

  2022年04月

  -

  2024年12月

  東京大学臨床生命医工学連携研究機構, 次世代臨床医用計測技術研究ネットワーク拠点, 伏見 幹史, 澤村 裕正, 代田 悠一郎, 相原 一, 研究代表者

• MRIを用いた生体組織の電磁気特性分布の定量画像化

  2021年08月

  -

  2023年03月

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業 研究活動スタート支援, 伏見 幹史, 研究活動スタート支援, 研究代表者

  　研究概要を見る

  本研究は、病変部位の診断や生体加熱の評価に有用な、生体組織の電気特性（導電率・誘電率）分布をMRI測定を元にマッピングするものである．2021年度は、現在の研究環境で利用可能な小動物用7T MRI装置に対して、電気特性再構成に必要な生体内の磁場分布を取得するシーケンスを実装し、これまでの研究で構築した再構成の数理手法を検証した。
  MRIで計測された人体内部の複素磁場分布から導電率・誘電率を再構成するモダリティはElectrical Properties Tomography (EPT)と呼ばれる。EPTでは通常とは異なる特殊な撮像シーケンスを用いることでMRIで直接測定可能な、生体内部の磁場分布データを出発点として，Maxwell方程式を支配方程式とする逆問題を解くことで電気特性を再構成する。これまでの研究で構築した逆問題の数理解法を、新たに小動物用7T MRI装置による磁場測定データに適用し、これまでの3T MRIの場合との推定精度の違いや誤差の傾向について調べた。検証のために、導電率と誘電率の両方を独立に所望の値にした生体ファントムを作成した。あらかじめネットワークアナライザでMRI周波数における導電率・誘電率の値を測定し、MRI測定データからの再構成結果と比較した。
  既存研究で指摘されているように、より高周波の磁場を印加する7T MRIでは誘電体効果の顕在化により送受信磁場が一致するという近似に対する誤差が大きくなることが判明したが、7T MRIでも提案する再構成手法が有効であることが確認された。以上の結果は国際会議(BioEM2022)での発表に採択済みである。

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知的財産権等 【 表示 ／ 非表示 】

知的財産権等 【 表示 ／ 非表示 】

• 電流源推定システム、方法、およびプログラム

  出願日： 特願2024-143253  2024年08月 

  特許権

• 経頭蓋磁気刺激コイル

  出願日： 特願2024-016984  2024年02月 

  特許権

• 情報処理装置及び情報処理方法

  出願日： 特願US 17/585742  2022年01月 

  公開日： 特開US 2022/0236352  2022年07月 

  特許権

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 2025年優秀論文発表賞（A部門研究会）

  2026年03月, 電気学会, 運動時脳磁図のための適応的磁気補償システム

• 2025年度計測自動制御学会学術奨励賞

  伏見幹史, 2026年03月, 計測自動制御学会, 無限次多重極展開に基づく脳磁図の干渉信号分離

• Podium in permittivity reconstruction, The first MR Electrical Properties Tomography (MR-EPT) Reconstruction Challenge

  Motofumi Fushimi, 2024年09月, EMTP Study Group, International Society for Magnetic Resonance in Medicine

• 研究奨励賞

  伏見幹史, 2023年12月, 電気学会マグネティックス技術委員会, 磁場の多重極展開に基づく磁性ナノ粒子制御のための磁気力場最適化

• 第13回医用生体電磁気学シンポジウム 若手優秀賞

  伏見幹史, 2021年04月, 医用生体電磁気学研究会, MRI計測に基づく生体組織の電気特性イメージング

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その他 【 表示 ／ 非表示 】

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• Contributor of MNE-Python

  2024年

  　内容を見る

  Open-source Python package for exploring, visualizing, and analyzing human neurophysiological data: MEG, EEG, sEEG, ECoG, NIRS, and more.
  https://mne.tools/1.7/changes/v1.7.html

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• 理工学基礎実験

  2026年度

• 自然科学実験

  2026年度

担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• システム情報工学実験第一（演算増幅器の基礎とセンサ回路への応用）

  東京大学

  2025年04月

  -

  2026年03月

• システム情報工学設計演習（プロジェクト演習）

  東京大学

  2025年04月

  -

  2026年03月

• バイオエンジニアリング夏季実験（MRIの基礎）

  東京大学

  2021年04月

  -

  2025年03月

社会活動 【 表示 ／ 非表示 】

社会活動 【 表示 ／ 非表示 】

• 量子現象に基づく生体イメージング

  QST量子生命科学研究所, 量子生命科学サマーセミナー2023 スピンが描く生命科学の世界, 

  , 

  2023年09月

所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

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• 電気学会, 

  2024年10月

  -

  継続中

• 日本磁気共鳴医学会, 

  2024年07月

  -

  継続中

• Institute of Electrical and Electronics Engineers, 

  2024年04月

  -

  継続中

• 日本生体磁気学会, 

  2024年04月

  -

  継続中

• International Society for Magnetic Resonance in Medicine, 

  2018年06月

  -

  継続中

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 2024年10月

  -

  2027年09月

  バイオ・医療分野における磁気関連技術に関する調査専門委員会 委員, 電気学会