支援現場における重症心身障害児の実態把握の精度向上のための脳機能計測法の検証

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K18656
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 鈴木 保巳 長崎大学, 教育学部, 教授 (90315565)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2020-03-31
• Keywords: 重症心身障害児 / 脳神経ネットワーク機能計測 / 実態把握 / 偏有向コヒーレンス解析 / 有向伝達関数

Outline of Annual Research Achievements

１．脳機能の実態に即した頭皮上脳波計測法（脳神経ネットワーク機能計測法）の導入・開発：脳電気現象を研究方略としプログラム開発に長けている連携研究者と協議しつつ、頭皮上脳波から波源特定や神経接続性の検討を可能にする多変量自己回帰モデル（MVAR）による有向伝達関数（DTF）と偏有向コヒーレンス（PDC）解析のプログラム開発をMATLABプラットホーム上で開始した。また、本手法導入のための要件（同時解析可能な脳波測定部位の数やサンプリング周波数、MVARのモデル次数、DTF・PDC解析結果の表示方法など）の検討を進めた。
２．重症心身障害児の継続的脳波計測：教育・療育現場において従来実施してきている重症心身障害児の脳波計測（安静時脳波：開眼・閉眼、玩具呈示時脳波：予告無し・有り）を継続実施した。平成29年度は得られたデータを、これまで通り、FFT解析した後マッピング処理をして各皮質部位の活動性の変動を定量化し、重症心身障害児の脳機能状態の客観的計測指標として指導・支援の現場にフィードバックした。なお、同データは蓄積・保存して、１．で開発される脳神経ネットワーク機能計測法が適用可能になった際に再度解析し、従来の解析手法と比較検討することとしている。
３．健常成人被験者の脳波計測の開始：既知の脳神経ネットワーク活動との比較・検討を行う際に使用する健常成人被験者の脳波データ（安静時脳波：開眼・閉眼、聴覚・視覚刺激時脳波）の蓄積を開始した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

多変量自己回帰モデル（MVAR）に依拠した頭皮上脳波計測法（脳神経ネットワーク機能計測法）導入のための要件（同時解析可能な脳波測定部位の数やサンプリング周波数、MVARのモデル次数、有向伝達関数・偏有向コヒーレンス解析結果の表示方法など）の検討に時間を要している。要件確定のためには、人工的に特徴的なモデルデータを作り解析に適用するなど、更なる検討が必要である。

Strategy for Future Research Activity

・脳電気現象を研究方略としプログラム開発に長けている連携研究者（平成29年度）を平成30年度以降は研究分担者として共同研究を進めることで、実際の脳波データの解析に適した要件の追究と要件に合致したプログラム開発を加速する。
・多変量自己回帰モデルに依拠した脳神経ネットワーク機能計測法の汎用性確認のため、多様な障害像を示す重症心身障害児の頭皮上脳波記録を、より多くの事例で横断的に実施ししてデータを蓄積する。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由:平成29年度は、多変量自己回帰モデルに依拠した頭皮上脳波計測法（脳神経ネットワーク機能計測法）導入のための要件の検討に時間を要したため、本格的なプログラム開発・導入・運用のためのワークステーション等を平成30年度に購入することとした。
使用計画：平成30年度は、ワークステーション等を購入しデータ解析処理速度を高速化する。プログラム開発・導入を加速するため、追加を予定している学外の研究分担者にも分担金を配分して、研究代表者と同等の解析環境を構築していただく。