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注意の神経機構としての脳活動カップリングの解明:バイコヒーレンス法による検証

Research Project

Project/Area Number 20K12589
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90030:Cognitive science-related
Research InstitutionInstitute for Developmental Research Aichi Developmental Disability Center

Principal Investigator

木田 哲夫  愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 障害システム研究部, 室長 (80419861)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 絵実  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 認知症先進医療開発センター, 研究員 (30462203)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords注意 / 脳波 / 脳磁図 / 脳 / カップリング / ネットワーク / 意識
Outline of Research at the Start

注意は我々の日常生活において極めて重要な機能であり、様々な脳領域の活動が注意機能に関与することが報告されてきた。脳活動には様々な特性があり、個々の特性に加えて、それらの相互作用も脳機能の発揮に極めて重要な要素であることが明らかにされつつある。本研究は、注意制御に関わる様々な脳活動間のカップリングを網羅的に解明することを目的とする。この目的を達成するため、脳波(Electroencephalorgraphy: EEG)および脳磁図(Magnetoencephalography: MEG)で計測した脳活動に対して、バイコヒーレンスを用いた解析を行う。

Outline of Annual Research Achievements

注意は必要な情報を選択し、不必要な情報を排除する機構および機能であり、人間の社会的な営みに必要不可欠な働きである。これまでの研究において様々な脳領域の活動が注意機能に関与することが報告されてきた。一方、脳活動には活動量、周波数、位相など、様々な特性があり、個々の脳領域の活動特性に加えて、それらの相互作用(カップリングneural coupling)も脳機能の発揮に極めて重要な要因であることが明らかにされつつある。本研究は、脳磁図(Magnetoencephalography: MEG)等の非侵襲脳機能評価法で計測した脳活動に対して、バイコヒーレンスを用いたカップリング解析ならびに複雑ネットワーク解析(グラフ理論解析)を行うことにより注意に関与する神経機構を統合的に検証する。昨年度までに、データ解析システムの構築を行い、注意課題遂行中のMEGデータからのバイコヒーレンス値の解析を開始した。また注意課題遂行中のカップリングの基盤となる安静時のネットワーク状態を検証するために安静時MEGデータの解析を開始した。

本年度は、視覚注意課題を遂行している際の被験者から計測したMEG信号にバイコヒーレンス解析を行ったところ、異なる周波数間のバイコヒーレンス値が複数の視覚野において統計的に有意に変化することがわかった。また、脳領域間カップリングの基盤となる安静時の機能的ネットワークの全脳網羅解析を行い、その結果を論文発表した。MEGデータから算出した次数や中心性、クラスタリング係数などのネットワーク特性が周波数特異性を示すこと、その脳領域がデフォルトモードネットワークと重複すること、ネットワーク指標が年齢と相関すること等を報告した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究では人間を研究対象(被験者)としており、研究初年度(2020年度)から数年間のコロナ禍に伴って研究遂行にかなりの遅れが生じた。現在では研究状況が正常化されたが、当初の遅れが残ったままとなっている。

Strategy for Future Research Activity

研究の遅れている分を取り戻すべく、円滑な研究遂行に努める。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Brain‐wide network analysis of resting‐state neuromagnetic data2023

    • Author(s)
      Kida Tetsuo、Tanaka Emi、Kakigi Ryusuke、Inui Koji
    • Journal Title

      Human Brain Mapping

      Volume: 44 Issue: 9 Pages: 3519-3540

    • DOI

      10.1002/hbm.26295

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ERP evidence of attentional somatosensory processing and stimulus-response coupling under different hand and arm postures2023

    • Author(s)
      Kida Tetsuo、Kaneda Takeshi、Nishihira Yoshiaki
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 17 Pages: 1252686-1252686

    • DOI

      10.3389/fnhum.2023.1252686

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Editorial: New insights into the cognitive neuroscience of attention2023

    • Author(s)
      Kida Tetsuo、Okamoto Hidehiko
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 17 Pages: 1338738-1338738

    • DOI

      10.3389/fnhum.2023.1338738

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 身体活動に対する脳の適応的柔軟性2022

    • Author(s)
      木田哲夫
    • Journal Title

      日本運動生理学雑誌

      Volume: 29 Pages: 1-10

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Dexterous manual movement facilitates information processing in the primary somatosensory cortex: A magnetoencephalographic study2021

    • Author(s)
      Wasaka Toshiaki, Kida Tetsuo, Kakigi Ryusuke
    • Journal Title

      European Journal of Neuroscience

      Volume: 54 Issue: 2 Pages: 4638-4648

    • DOI

      10.1111/ejn.15310

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 注意の脳波・脳磁図研究2021

    • Author(s)
      木田哲夫
    • Journal Title

      臨床神経生理学

      Volume: 49 Pages: 176-178

    • NAID

      130008070723

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 脳磁場解析入門~基礎から最近の進歩まで~2020

    • Author(s)
      木田哲夫
    • Journal Title

      日本生体磁気学会誌「特別寄稿」

      Volume: 35 Pages: 35-38

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 脳磁場計測を用いた安静時脳活動の検証2023

    • Author(s)
      木田哲夫
    • Organizer
      名古屋大学脳とこころの研究センター第8回東海連携拡大ワークショップ
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 触覚性注意の手内分布における柔軟性:脳磁図研究2020

    • Author(s)
      木田哲夫
    • Organizer
      日本臨床神経生理学会学術大会第50回記念大会シンポジウム「神経生理学的アプローチによる心理学研究」
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Orthographic-to-Semantic Consistency Effects on N400s in a Lexical Decision Task2020

    • Author(s)
      Tachibana M, Kida T, Hino Y
    • Organizer
      61th Annual Meeting Psychonomic Society Virtual Psychonomics
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 手指動作における体性感覚-運動相互作用の指選択性2020

    • Author(s)
      木田哲夫、田中絵実、柿木隆介
    • Organizer
      第35回日本生体磁気学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 多感覚継続刺激下における視聴覚同時変化に対する脳磁場反応2020

    • Author(s)
      田中絵実、木田哲夫、柿木隆介、寳珠山稔
    • Organizer
      第35回日本生体磁気学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 手指の巧緻的運動時における一次体感覚野の活動特性2020

    • Author(s)
      和坂俊昭、木田哲夫、柿木隆介
    • Organizer
      第75回日本体力医学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] リードフィールド行列に基づいた脳波源推定に関する実験的検討2020

    • Author(s)
      森寺峻義, ゴメス・タメス・ホセ, 和坂俊昭, 木田哲夫, 平田晃正
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] New insights in the cognitive neuroscience of attention2024

    • Author(s)
      Kida T and Okamoto H
    • Total Pages
      450
    • Publisher
      Frontiers Media SA
    • ISBN
      9782832541098
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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