可聴域をこえる高周波による脳深部活性化メカニズムの解明

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09490031
• Research Institution: Chiba Institute of Technology
• Principal Investigator: 大橋 力 千葉工業大学, 工学部, 教授 (90015652)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河合 徳枝 国際科学振興財団, 研究開発部, 専任研究員 (50261128) ; 仁科 エミ メディア教育開発センター, 研究開発部, 助教授 (20260010) ; 山崎 芳男 千葉工業大学, 工学部, 教授 (50245263) ; 八木 玲子 国際科学振興財団, 研究開発部, 専任研究員 (80281591) ; 不破本 義孝 四日市大学, 環境情報学部, 講師 (60261129)
• Keywords: 高周波 / ポジトロン断層法 / 脳磁図 / 脳波 / 脳内生理活性物質

Research Abstract

この研究では、可聴域上限(20キロヘルツ)をこえる高周波成分が人間の脳に及ぼす影響を、原理のことなる複数の手法によって多元的に解明し、そのメカニズムをあきらかにすることを目的とする。すなわち、高周波を豊富に含む音響を提示したときに被験者の脳の状態を、ポジトロン断層法、脳磁図、脳波、脳生理活性物質などの代謝状態といった脳機能計測法によって把握し、高周波の受容器や脳への伝達経路などを明らかにすることを目指している。
脳磁図の計測結果が脳波計測結果によって代替できることが確認されたため、平成11年度は、ポジトロン断層法、脳波、脳生理活性物質代謝状態を指標とし、高周波を含む音響が脳に及ぼす影響について検討した。その結果、下記のような成果が得られた。(1)自然の高周波成分が豊富に共存する音響を提示すると、高周波成分をカットした音響を提示した時、および音響を提示しない時にくらべて、脳波アルファ波および脳深部(上部脳幹および左視床)の領域脳血流が統計的有意に増大するとともに、NK細胞活性が増大する傾向が見出された。(2)左視床において、脳波アルファ波および領域脳血流の増大が強い相関を示した。(3)高周波成分によって活性が増強された部位は、古典的聴覚系の経路とはことなるため、この現象には古典的聴覚系とはことなる感覚受容器および脳の情報処理系が関与している可能性が濃厚となった。(4)以上の知見を総合して、可聴域上限をこえる高周波成分についての2次元の情報入力・情報処理を想定した知覚モデルを構築した。

Research Products

• [Publications] Nakamura S.,Oohashi T., et al.: "Analysis of music-brain interaction with simultaneous measurement of regional cerebral blood flow and electroencephalogram beta rhythm in human subjects"Neuroscience Letters. 275. 222-226 (1999)
• [Publications] Oohashi T.,Nishina E., et al.: "Non-audible high-frequency sounds affect brain activity, A hypersonic effect"Journal of Neurophysiology. (in press). (2000)