2020 Fiscal Year Annual Research Report
記憶・想起の脳機能ネットワークの解明と認知症早期治療システムの構築
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18H01411
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
呉 景龍 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 教授 (30294648)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大谷 芳夫 京都工芸繊維大学, 基盤科学系, 教授 (00192518)
阿部 康二 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (20212540)
高橋 智 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 准教授 (20236277)
美馬 達哉 立命館大学, 先端総合学術研究科, 教授 (20324618)
楊 家家 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 助教 (30601588)
呉 瓊 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 客員研究員 (40762935)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 記憶・想起 / 脳機能ネットワーク / 多感覚処理 / 認知症早期治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
認知症は高次脳機能の疾患であるが、現時点では認知症を完全に治す薬がなく、症状の進行を食い止めるための非薬物的な早期治療が極めて重要である。しかし、認知症早期治療技術がまだ確立されていないのが現状である。本研究では、高磁場環境で使用できる実験装置を独自に研究開発し、認知実験、脳波とfMRIを併用する手法によって、脳機能ネットワークを解明し、認知症の早期治療モデルを提案する。さらに、認知症の早期治療モデルの有効性を検証し、視覚・聴覚・触覚の多感覚 ニューロフィードバックを用いた認知症早期治療システムを提案する。
実施状況については、まず、視覚、聴覚及び触覚の認知記憶脳機能解明の実験装置を研究開発し、新しいタスクを考案した。得られた認知心理学の離散データ、脳波の波形データとfMRI画像データを解析して認知記憶の脳機能ネットワークを構築した。さらに、実験の実施とデータ解析を行って、脳機能ネットワークに基づく視覚・聴覚・触覚の多感覚ニューロフィードバックを用いた認知症早期治療システムを設計した。
これらの研究成果は雑誌論文13 件(Frontiers 3件, Attention, Perception, & Psychophysics 2件, Hum Brain Mapping 1件, Brain and Behavior 1件, Perception 1件, i-perception 1件, International Journal of Psychophysiology 1件, Journal of Visualized Experiments 1件, Brain Structure and Function 1件, International Journal of Mechatronics and Automation 1件)に掲載され、学会発表8件で発表された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、高磁場環境で使用できる実験装置を独自に研究開発し、認知実験、脳波とfMRIを併用する手法によって、脳機能ネットワークの解明と認知症の早期治療モデルの研究成果に基づいて、認知症の早期治療モデルの有効性を検証し、視覚・聴覚・触覚の多感覚 ニューロフィードバックを用いた認知症早期治療システムを提案する。
現在までの進展状況は計画とおりである。まず、視覚、聴覚及び触覚の認知記憶脳機能解明の実験装置を研究開発し、新しいタスクを考案した。得られた認知心理学の離散データ、脳波の波形データとfMRI画像データを解析して認知記憶の脳機能ネットワークを構築した。さらに、実験の実施とデータ解析を行って、脳機能ネットワークに基づく視覚・聴覚・触覚の多感覚ニューロフィードバックを用いた認知症早期治療システムを設計した。
以上の理由で、本課題はおおむね順調に進展していると報告する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策は下記のとおりである。いままでの研究成果を生かしてその他の関係者の協力を得ながら、視聴触覚の多感覚刺激の併用による認知症早期治療システムを提案する。
具体的には、まずいままで研究開発したfMRI高磁場環境で視・聴・触覚の多感覚による記憶・想起タスクを提示できる脳機能研究の専用実験装置と、考案した視・聴・触覚のマルチ刺激の併用による記憶機能を増進できる新しい実験タスクを用いて、時間分解能の高い脳波と空間分解能の高いfMRI脳機能実験の設計・実施と多感覚モダリティ・マルチメディア解析とディープラーニングなどの手法を用いて実験データの統合処理による得られた脳機能ネットワークの知見を再確認する。
次に、申請者らのいままでの研究成果を生かして認知症早期治療に適した触覚と視聴覚の記憶・想起及び電気刺激の早期治療タスクデータベースを構築・再確認し、研究開発した触覚記憶・装置、視聴覚記憶・装置とマルチ刺激による認知症早期治療タスクの提示システムを確認更新する。
それから、認知・脳波・fMRI計測のデータ取得システムを用いて認知データ、脳波データとfMRI脳画像データを取得する。
最後に、認知症早期治療効果の評価システムが、本研究で蓄積した認知評価と脳波評価及びfMRI評価のデータベースと交信しながら、早期治療の評価結果を出力する。なお、fMRI検査を用いて認知症患者の記憶・想起脳機能ネットワークの異常状況を評価して、個人差を考慮した治療方案を制定し、fMRI検査を用いて治療効果を評価する。さらに、脳波（EEG）計測・解析による認知症早期治療の刺激タスクのフィードバック閉ループ制御も実現する。
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Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Temporal expectation driven by rhythmic cues compared to that driven by symbolic cues provides a more precise attentional focus in time2020
Author(s)
Zhihan Xu, Yanna Ren, Ting Guo, Aijun Wang, Takanori Nakao, Yoshimichi Ejima, Jiajia Yang, Satoshi Takahashi, Jinglong Wu, Qiong Wu, Ming Zhang
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Journal Title
Attention, Perception, & Psychophysics
Volume: 83
Pages: 308-314
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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