Assessment of brain activity in patients with chronic low back pain using a non-contact brain activity detection sensor

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09550
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: SHINJI TANISHIMA 鳥取大学, 医学部, 講師 (20747068)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小谷 泰則 東京工業大学, リベラルアーツ研究教育院, 助教 (40240759)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 慢性腰痛 / ｆMRI / 情動刺激 / 脳活動 / 顔色

Outline of Final Research Achievements

We focused on how chronic low back pain patients' brains respond to listening to topics related to low back pain. We found that patients with low back pain showed activation of the hippocampus, a memory area of the brain, and the superior temporal gyrus, a language center, by verbal stimuli related to low back pain, and that changes in facial color correlated with these brain activities. When the same conditions were examined in healthy subjects, the brain responses were not significant, and there was no correlation with facial color. The results suggest that patients with low back pain activate language areas and memory areas when they listen intensively to topics related to their low back pain. As a result, it is possible to infer brain responses from facial color.

Free Research Field

脊椎

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

慢性腰痛者は腰痛を惹起する絵などを見ることで、脳の記憶領域は惹起されることが知られている。これは腰痛というイメージは脳に刷り込まれており、腰痛を持たないものと明らかに異なる脳活動を示していることを明らかにした報告である。一方でこういった研究ではｆＭＲＩなどの大規模な機材を用いる必要があり、容易に脳活動を検査することはできなかった。今回脳活動の一部が顔色変化と相関していたことで、顔色の変化をとらえると脳活動が推測できる可能性が示唆された。顔画像という取得しやすい生体情報から脳活動を推測できる可能性が示唆されたことは社会的にも学術的にも意義が大きいと思われる。