fMRIおよび同時計測脳波による脳機能イメージング

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11780611
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 伊良皆 啓治 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (20211758)
• Keywords: fMRI / MRI / 脳機能イメージング / 脳波 / 脳磁図

Research Abstract

本研究では、fMRIの高い空間分解能、脳磁図の高い時間分解能の特徴を合わせ持つような脳機能イメージングの開発をめざしている。この第一段階として、fMRI画像を撮影中に脳波を同時測定可能なシステムの開発を行い、認知タスクによって生じる事象関連電位の脳波とfMRIの同時計測を目指すとともに、脳磁図とfMRIで得られた結果を比較し、空間的,時間的な信号の変化と両者の関連性を調べる計画である。
このような計画の中、本年度は、MRIで計測中に脳波を同時計測可能なシステムの試作を行った。このための、生体アンプを含めた脳波収集システムを構築したが、MRI測定中の脳波測定での問題点として、電極に混入するノイズの影響があった。このノイズを押さえるために、種々の電極、リード線を試し、最適なものを選び出し、MRI中での脳波測定用専用電極を作製した。また、現在、生体アンプ、取り込みコンピュータもMR信号に影響を与えないように低ノイズになるようにシステムの改良を行っている。
さらに、fMRIの特徴を明らかにするために、電気刺激を用い、fMRIの測定と脳磁図の測定を行い両者の比較を行った。その結果、両者で観測される活動部位の位置は、10mm以内の誤差であるが、活動の時間的な変化に差があることが分かった。すなわち、fMRIによる観測では刺激後、数秒は活動が持続しているが、脳磁図では数100ms以内に活動が収束している。刺激強度を変化させた実験では、fMRIにおけるシグナルパワーとMEGにおける電流双極子モーメントの大きさには相関性はあまりないことがわかった。

Research Products

• [Publications] K.Iramiya: "Effects of Stimulus intensity on fMRI and MEG in somatosensory cortex using electical stimulation"IEEE Transaction on magnetics. 35・5. 4106-4108 (1999)
• [Publications] H・Kamei: "Neuroral current distribution imaging using magnetic resonance"IEEE Transaction on magnetics. 35・5. 4124-4126 (1999)
• [Publications] 内田 誠也: "12チャンネル高分解能SQUID磁束計を用いたラットの心磁図計測"日本応用磁気学会誌. 23・4-2. 1521-1524 (1999)
• [Publications] S.Utida: "High resolution magnetocardiography for the study of dynamic propagation of excitation sites in rat cardiac muscles"IEEE Transaction on magnetics. 35・5. 4124-4126 (1999)