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2008 Fiscal Year Final Research Report

Effects of transcranial magnetic stimulation on cortical large-scale phase synchronization networks and brain functions in humans

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 19300207
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Physical education
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

KITAJO Keiichi  The Institute of Physical and Chemical Research, 創発知能ダイナミクス研究チーム, 副チームリーダー (70302601)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Keywords経頭蓋磁気刺激(TMS) / 脳波 / 振動 / 位相リセッティング / 位相同期 / 脳活動ダイナミクス / 脳機能 / 操作的手法
Research Abstract

経頭蓋磁気刺激(TMS)-脳波測定システムを構築し、ヒト大脳皮質自発活動の位相同期ネットワークの機能的意義についての操作的な解明を行った。健常成人被験者10名において開眼、閉眼時に左半球運動野に95%運動閾値強度でTMSを加えながら脳波を測定した。TMSによる脳波アーチファクトの軽減に成功した。脳波の時間周波数解析を行い、特に2-5Hz帯域においてTMSによる自発活動の位相リセッティング、振幅の上昇が確認された。また刺激した運動野から全頭の広い領域上の脳波電極に渡って位相リセッティングと振幅の上昇の伝搬が観察された。開眼時には閉眼時に比べてより後頭部の電極まで含んだ広く強い伝搬パターンがみられ、より大域的で視覚関連の領野まで含んだ機能的な位相同期ネットワーク結合の存在が示された。TMSは位相同期ネットワークに干渉可能であり、TMS-脳波測定は脳活動ダイナミクスと脳機能との関係を解明する操作的手法として有効であることが明らかになった。

  • Research Products

    (15 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 知覚情報の意識化と神経活動の振動同期2009

    • Author(s)
      北城圭一
    • Journal Title

      分子精神医学 9(2)

      Pages: 30-36

  • [Journal Article] Noise-induced large-scale phase synchronization of human brain activity associated with behavioural stochastic resonance2007

    • Author(s)
      Keiichi Kitajo, Sam M. Doesburg, Kentaro Yamanaka, Daichi Nozaki, Lawrence M Ward, Yoshiharu Yamamoto
    • Journal Title

      Europhysics Letters 80

      Pages: 40009-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 脳波位相同期解析による視知覚の研究2007

    • Author(s)
      北城圭一, 山口陽子
    • Journal Title

      Vision 19(4)

      Pages: 193-200

  • [Journal Article] 神経系における振動同期の機能的役割2007

    • Author(s)
      北城圭一, 山口陽子
    • Journal Title

      細胞工学 26(7)

      Pages: 774-778

  • [Presentation] State-dependent cortical synchronization networks revealed by TMS-EEG recordings2009

    • Author(s)
      Keiichi Kitajo, Ryohei Miyota, Masanori Shimono, Kentaro Yamanaka, Yoko Yamaguchi
    • Organizer
      The 2nd International Conference on Cognitive Neurodynamics
    • Place of Presentation
      Hangzhou, China
    • Year and Date
      2009-11-18
  • [Presentation] Frequency-specific and state-dependent cortical network connectivity revealed by TMS-EEG recordings in humans2009

    • Author(s)
      Keiichi Kitajo, Ryohei Miyota, Masanori Shimono, Kentaro Yamanaka, Yoko Yamaguchi
    • Organizer
      The 39th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2009-10-21
  • [Presentation] State-dependent cortical synchronization networks in humans revealed by TMS-EEG recordings2009

    • Author(s)
      Keiichi Kitajo, Ryohei Miyota, Masanori Shimono, Kentaro Yamanaka, Yoko Yamaguchi
    • Organizer
      NIPS International Workshop for Scientific Study of Consciousness
    • Place of Presentation
      Okazaki, Japan
    • Year and Date
      2009-09-19
  • [Presentation] Changes in frequency-specific cortical network connectivity in open eye and closed eye conditions revealed by TMS-EEG measurement2009

    • Author(s)
      Keiichi Kitajo, Ryohei Miyota, Masanori Shimono, Kentaro Yamanaka, Yoko Yamaguchi
    • Organizer
      The 32nd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] Frequency-specific changes in TMS-evoked cortical activity in open eye and closed eye conditions2009

    • Author(s)
      Keiichi Kitajo, Ryohei Miyota, Masanori Shimono, Kentaro Yamanaka, Yoko Yamaguchi
    • Organizer
      The 15th Annual Meeting of Human Brain Mapping
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2009-06-21
  • [Presentation] Manipulation of synchronous neural oscillations and cognitive processes by transcranial magnetic stimulation2009

    • Author(s)
      Keiichi Kitajo, Ryohei Miyota, Masanori Shimono, Kentaro Yamanaka, Yoko Yamaguchi
    • Organizer
      Dynamic Brain Forum
    • Place of Presentation
      Atami
    • Year and Date
      2009-03-02
  • [Presentation] Neural synchrony associated with visual perception2009

    • Author(s)
      北城圭一
    • Organizer
      運動制御研究会
    • Place of Presentation
      埼玉県所沢市
    • Year and Date
      2009-01-30
  • [Presentation] ヒトの脳での確率共振2008

    • Author(s)
      北城圭一
    • Organizer
      ダイナミックブレインプラットフォーム(DBPF)第二回委員会
    • Place of Presentation
      東京都町田市
    • Year and Date
      2008-10-30
  • [Presentation] Stochastic resonance and noise-enhanced synchronization in the human brain2008

    • Author(s)
      北城圭一
    • Organizer
      北海道大学COE第121回複雑系セミナー
    • Place of Presentation
      埼玉県和光市
    • Year and Date
      2008-07-30
  • [Presentation] Stochastic resonance within the human brain2008

    • Author(s)
      北城圭一
    • Organizer
      大阪大学臨床医工学融合研究教育(MEI)センターグローバルCOE第7回定例シンポジウム"in silico medicine"行動は外なる脳である
    • Place of Presentation
      大阪府吹田市
    • Year and Date
      2008-07-23
  • [Book] Advances in Cognitive Neurodynamics(State-dependent cortical synchronization networks revealed by TMS-EEG recordings, Vol. 2 -Proceedings of the 2nd International Conference on Cognitive Neurodynamics)

    • Author(s)
      Keiichi Kitajo, Ryohei Miyota, Masanori Shimono, Kentaro Yamanaka, Yoko Yamaguchi
    • Publisher
      (in press)

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Published: 2011-06-18   Modified: 2016-04-21  

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