Physiological mechanism of the Forehead NIRS response during mental load

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H02890
• Research Institution: Dokkyo Medical University
• Principal Investigator: 高橋 俊光 獨協医科大学, 医学部, 助教 (00250704)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 皮膚血流

Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまで、心的負荷時の前額部皮膚血液動態が微妙な心的状態を反映する可能性を示してきた(Takahashi et al., 2011, 2016)。本研究では、この成果に立脚し、前額部皮膚血流を、「こころ」の状態を測るヒューマンインターフェースのための新たな生理指標として検討することを目的とした。そのために健常被験者に対する３種類の計測実験を行なった。①第一は、心理負荷時の顔面全体の皮膚血流計測実験である。頭部皮膚血管平滑筋イオンチャネルの種類とその空間分布は一様でないため、レーザスペックル血流画像化装置を用いて２次元的に計測した。１９名実施し、心理負荷による顔面の自律神経応答の時空間解析を詳細に進めている。②第二は、心的負荷時の自律神経活動の中枢ネットワークの同定実験である。心理負荷時および安静時のfMRI実験を、指尖脈波、前額部皮膚血流、および瞳孔径を同時計測する実験を２１名行なった。これらの多変量生体信号に対し、自律神経活動と安静時脳活動との関連性を明らかにするための脳活動ネットワーク解析を詳細に進めている。③第三は、脳磁図を用いた、心的負荷時の神経活動ネットワークのダイナミクス実験である。脳磁図は神経電気活動が計測できるため、第二の実験で同定した中枢ネットワークの動特性を明らかにできる。第二の実験同様の課題を遂行中、脳磁図と同時に前額部皮膚血流と瞳孔計を計測する実験系を構築した。１名のみの計測だが、参考データとして活用できる。
結果的に、第一と第二の実験は、十分の人数のデータを収集できたものの、fMRI実験の準備と実験設備の確保等の調整に想定以上の時間を要したことと、当該年度途中に、代表者が所属の異動となったことで、第三の実験のデータの収集がほとんど行えなかったこととで、全体の解析が終了していない。現段階では結論に至っていないが、早急にまとめて成果を発表したい。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。