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Cortical hemodynamic activity during vestibular stimulation recorded by a near-infrared spectroscopy

Research Project

Project/Area Number 17K11320
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Otorhinolaryngology
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

Shojaku Hideo  富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (60187507)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高倉 大匡  富山大学, 学術研究部医学系, 講師 (50345576)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywordsめまい / 大脳皮質 / 近赤外線スペクトロスコピー / 視覚 / 前庭覚 / 機能的赤外線分光法 / 脳波 / 前庭刺激 / 高次機能 / 機能的近赤外線分光法 / 近赤外線分光法 / 末梢性前庭障害 / 非侵襲性 / 脳機能検査
Outline of Final Research Achievements

Sensory conflict among visual, vestibular, and somatosensory information induces vertiginous sensation and postural instability. To elucidate the cognitive mechanisms of the integration between the visual and vestibular cues in humans, we analyzed the cortical hemodynamic responses during sensory conflict between visual and horizontal rotatory vestibular stimulation using a multichannel near-infrared spectroscopy (NIRS) system. Statistical analyses using NIRS-SPM software indicated that hemodynamic activity increased in the bilateral temporoparietal junctions and human medial temporal complex. In addition, the subjective strength of the vertiginous sensation was negatively correlated with hemodynamic activity in the dorsal part of the supramarginal gyrus in and around the intraparietal sulcus.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

急性めまいは中枢神経系の前庭代償により改善するが、前庭代償が不完全であるとめまいは慢性化し、著しいQOLが低下する難治例が認められる。難治化した慢性めまいに対して従来のリハビリテーション(リハビリ)は有効ではなく、新しいリハビリ方法の確立が必要である。ニューロリハビリテーション(ニューロリハビリ)は、生理活動を検出しリハビリに応用するもので、下船病や脳血管障害患者で有用性が確認されている。今回の研究により、めまいの強さは縁上回背側部の活動に有意な負の相関関係があることが明らかとなった。そこで、同部位の活動性をモニターとしたニューロリハの開発は、慢性めまいに対する新たな治療法として期待される。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Cerebral hemodynamic responses to the sensory conflict between visual and rotatory vestibular stimuli: an analysis with a multichannel near-infrared spectroscopy (NIRS) system2020

    • Author(s)
      Nguyen Trong Nghia, Hiromasa Takakura, Hisao Nishijo, Naoko Ueda, Shinsuke Ito, Michiro Fujisaka, Katsuichi Akaogi, Hideo Shojaku
    • Journal Title

      Frontier in human nueroscience

      Volume: 125 Pages: 1-14

    • DOI

      10.3389/fnhum.2020.00125

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 回転加速度刺激と視覚刺激の不一致が大脳皮質血流応答に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      髙倉大匡,將積日出夫
    • Organizer
      第120回日本耳鼻咽喉科学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 近赤外線分光法を用いた感覚混乱時の直立姿勢制御に関する大脳皮質血流応答の解析-前庭リハビリテーションへの応用-2019

    • Author(s)
      高倉大匡
    • Organizer
      第78回日本めまい平衡医学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Cortical responses to the sensory conflict between visual and rotary stimulus by fNIRS(2 nd report)2019

    • Author(s)
      Nguyen Trong Nghia*,髙倉大匡,上田直子,將積日出夫
    • Organizer
      第78回日本めまい平衡医学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 感覚混乱時の直立姿勢制御に関する大脳皮質血流応答 健常人と一側前庭障害患者との比較.2018

    • Author(s)
      髙倉大匡,伊東伸祐,舘野宏彦,將積日出夫.
    • Organizer
      第119回日本耳鼻咽喉科学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 回転加速度刺激中の感覚混乱に対する大脳皮質血流応答の解析.2018

    • Author(s)
      髙倉大匡,Nguyen Trong Nghia,上田直子,將積日出夫.
    • Organizer
      第77回日本めまい平衡医学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Simultaneous recordings of fNIRS and EEG during air caloric stimulation.2018

    • Author(s)
      Nguyen Trong Nghia*,Takakura H,Naoko U,Shojaku H.
    • Organizer
      第77回日本めまい平衡医学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 感覚混乱時の直立姿勢に関する大脳皮質血流応答-健常人と一側前庭障害患者の比較-2018

    • Author(s)
      高倉大匡、伊東伸祐、舘野宏彦、將積日出夫
    • Organizer
      第119回日本耳鼻咽喉科学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 全頭型NIRS測定装置を用いた動的姿勢制御中の大脳皮質血流応答の計測2017

    • Author(s)
      37) 髙倉大匡,Nguyen Nghia T,伊東伸祐,西条寿夫,將積日出夫
    • Organizer
      第76回日本めまい平衡医学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 額帯用撮像装置と画像制御方法2019

    • Inventor(s)
      將積日出夫
    • Industrial Property Rights Holder
      將積日出夫
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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