2020 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of neural transitory dynamics behind cognitive rigidity in autism and intervention with dynamic brain stimulation methods
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19H03535
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
渡部 喬光 東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 准教授 (10710767)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 精神疾患 / 認知の柔軟性 / 磁気刺激 / エネルギー地形解析 / 脳波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、常に変化するダイナミックな脳活動状態をほぼリアルタイムに同定し、それに基づいた非侵襲的脳刺激をすることでヒトの認知的柔軟性に関わる因果論的神経基盤を同定することである。さらにはその手法を高機能自閉スペクトラム症当事者に適用することを目指す。これらによって、彼らの認知的硬直性を生み出している神経動態を明らかにし、そこに非侵襲的に介入する手法の基盤を開発することも目的としている。
2020年度はまず、脳活動依存型脳刺激装置の開発及びその性能の検証を引き続き行った。脳活動をほぼリアルタイムに解析・同定するための要素技術として、エネルギーランドスケープ解析の拡張を完成させた。加えて、新規に開発したリアルタイム脳波（Electroencephalography, EEG）データ前処理システムと非侵襲的経頭蓋磁気刺激法（Transcranial Magnetic Stimulation , TMS)、そしてこの拡張型エネルギー地形解析と組み合わせた。これにより脳活動依存型神経刺激システムを確立した。コロナ禍の影響もあり、なかなか進まない実験もあったが、この性能を検証するため、65人以上の健常被験者を用いた心理実験は実施することができた。この結果、この脳活動依存型神経刺激装置が実際のデータ取得・解析から磁気刺激実施までどの程度のタイムラグを持っているのか、という点や、刺激の空間分解能、ノイズに対する耐性などを定量化することができた。その後、この性能が確認された実験系を用いることで、視覚認知の柔軟性に関する本実験を開始した。
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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
コロナ禍のため実験が完全には進まなかったが、65人以上の被験者を用いた実験を進めることができた。予定よりは若干遅れているが要素技術の性能は確認することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
脳活動依存型神経刺激装置を用いた実際の実験を行う。物理的なノイズ除去に加えて、解析上での更なるノイズ除去を行うことでより高速で安定した脳活動ダイナミクスの解読及び、適切なタイミングでの時期刺激を実現させる。さらに視覚意識の柔軟性試験を用いた実験を完了させ、論文としてまとめる。
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