磁気共鳴イメージングによる脳神経集団活動の直接観測

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680714
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 桑田 一夫 岐阜大学, 医学部, 助教授 (00170142)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 浩二 岐阜大学, 医学部, 助手 (70242724) ; 恵良 聖一 岐阜大学, 医学部, 教授 (30152002)
• Keywords: MRI / MTC / BOLD効果 / タスク系列 / 脳機能 / fMRI / 認識 / 意志

Research Abstract

臨床用MRIを用い、過渡的な磁化移動現象に関する理論的解析を行った。MRIにおけるMTC効果は、T_1 discriminationを取り入れた偽定常状態を仮定することにより、定量的に解析可能であることが分かった。現在、偽定常状態の理論及び応用に関する論文を投稿中である。また、この理論を用い、Pulsed MTCにおける撮像パラメーターを最適化した。同様に、オフレゾナンス強度分散曲線から、非線型最適化を行い、必要な緩和パラメーターを自動的に算出するプログラムをFortranで作成した。現在、大脳機能画像への応用を行っている。大脳の機能部位においては、BOLD効果以外に、少なくとも活動時に高分子集合体の割合が減少していることが示唆されている。
一方、大脳機能部位間の相関を検出するために、多次元タスク系列を作成した。複数のタスクを特定の周波数でラベルすることにより、それぞれのタスクに対応した機能部位が同定可能となり、同時にそれらの間の時間的相関、機能特異的周波数、及び、両者の連合部位(複数の機能に属する部位)を同定することが可能となった。現在、被験者に対して以下のような生理学的検査を、同時に複数行いながら、脳機能検出イメージング(fMRI)(Echo Planar Imagingによる)を行っている。(1)引き算。(2)ステレオ・ドットグラムの立体視。(3)線分の角度依存性。(4)星型の認識。(5)文章認識。(6)漢字とカナの認識。(7)フラクタル図形の認識等を行っている。この結果、前頭葉から頭頂葉にかけて、タスクを遂行しようという‘意志'に関した活動が、散在していることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Kazuo Kuwata: "Cross-relaxation times of normal and biochemically induced osteoarthritic rabbit knee cartilages" Jpn.J.of Physiol.47・3. 291-297 (1997)
• [Publications] Kazuo Kuwata: "Alteration of redox state of human serum albumin in patients under anesthesia and invasive surgery" J.Chromatogr.B. 698. 27-33 (1997)
• [Publications] Kazuo Kuwata: "Rotational correlation times of internuclear vectors in a DNA duplex with G-A mismatch determined in aqueous solution by complete relaxation matrix analysis of off-resonance ROESY (O-RSFSY) spectra" J.Magn.Reson.128・1. 70-81 (1997)
• [Publications] Kazuo Kuwata: "High level expression of borine B-Lactoglobulin in Pichia pastoris and characterization of its physical properties" Prot.Eng.in press.
• [Publications] 桑田一夫: "タンパク質のかたちと物性" 共立出版, 234 (1997)