光トポグラフィーによる新生児・乳児の光刺激による視覚野活性化のメカニズムの検討

Research Project

Project/Area Number	11111101
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Saitama Medical University
Principal Investigator	小西行郎埼玉医科大学, 医学部, 教授 (40135588)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小泉英明日立製作所, 基礎研究所, 所長渡辺富夫岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (30167150) 多田厳太郎東京大学, 大学院総合文化研究所, 助手 (00272477)
Project Period (FY)	1999
Project Status	Completed (Fiscal Year 1999)
Budget Amount *help	¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000) Fiscal Year 1999: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords	光トポグラフィ / 視覚野 / 新生児 / オキシヘモグロビン / デオキシヘモグロビン
Research Abstract	埼玉医科大学未熟児センターに入院し、症状の落ち着いたlow-riskの低出生体重児8例を対象に、修正週数38-43週目に両親のインフォームド・コンセントを得て実験を行った。後頭結節を中心に計測領域を設定し、この領域内に、各照射検出点間距離が15mmとなるように、光照射及び集光用のファイバーを8個設定し、光スイッチ及びマルチブレクサを用いた走査計測を行った。照射光はそれぞれ1.5及び3.5kHzで強度変調されている780mm及び830mmの2波長を用いた。集光された透過光はアバランシェフオトダイオードで検出し、2台のロックインアンプで同期検波され、2波長の透過光強度が同時に計測され、脳皮質部のHbの濃度変化を演算した。児は全て自然睡眠時の状態で光刺激を行った。しかし、実験中に刺激に関係なくHb濃度が自然に変化しているのが認められたので、刺激なしの状態の検討を行った。その結果、後頭部24ケ所での100秒間の各Hbの変化が検出された。全ての症例において、睡眠中に後頭葉では同期したOW一、DeoW-Hbの自発的な振動が見られた。振動の周期は11〜18秒、Oxy-、Deoxy-Hbの位相のずれは平均3.6から4.2ラジアンであり、Deoxy-HbがOxy-Hbに比べて少し遅れて逆位相で振動していた。脳血流が自発的にゆっくりと振動していることが1990年代に入って報告されている。しかし、この振動はもっぱら心拍や呼吸との関係が検討されており、脳活動との関係を検討したものは少ない。一方我々の得た結果は、Oxy-Hbの増加に少し遅れてDeoxy-Hbが減少するというパターンであり、これはfunctional MRIの基本原理であるblood oxygenation level dependent contrast(BOLD効果)と一致するものであり、脳の活動が何らかの脳血流に影響を与えているものと考えられる。今後脳波等の関連を検討したいと考えている。