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2010 Fiscal Year Annual Research Report

NIRSを用いたマインド/ブレイン-ヒューマン・インターフェースの開発

Research Project

Project/Area Number 21300105
Research InstitutionTokyo Metropolitan Organization for Medical Research

Principal Investigator

星 詳子  (財)東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 副参事研究員 (50332383)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 精山 明敏  京都大学, 医学研究科, 教授 (70206605)
Keywords行動学 / 神経科学 / 生理学 / 情動
Research Abstract

本研究は、言語性コミュニケーションが不可能で、かつ行動や表情からは感情をくみ取ることができない患者のQOL向上を目指して、脳活動計測から快・不快感情を理解することができる"マインド/ブレイン-ヒューマン・インターフェース"の開発を目的とする。近赤外線スペクトロスコピー(NIRS)は、ベッドサイドでリアルタイムの計測が可能な新しい脳機能イメージング法であり、"マインド/ブレイン-ヒューマン・インターフェース"に適切な計測技術と思われる。NIRSは外側に面する大脳皮質しか計測することができないが、外側前頭前野は扁桃体や前帯状回など感情生成に重要な領域からの入力を受けており、近年、感情制御の場としても注目されている。また、前頭極は、自身の考えや感じを内省評価する時に活動するという説があり、申請者らは先行研究で、前頭極は感情生成の場ではないが、感情誘発に用いた情動画像を見ることによって生じた様々な思考プロセスに関与していることを見出した。今年度は外側前頭前野の感情制御機構における役割をNIRSで検討し、さらにfMRIを用いてその他の脳領域の活動状態も調べた。NIRS計測から腹側外側前頭前野は不快感情生成に関与しており、快感情は外側前頭前野の脳血流低下を伴うことを明らかにした。fMRI計測結果はNIRS計測結果を支持し、さらに扁桃体や前帯状回なども感情生成に関与することを明らかにした。一方、視覚野の反応がきわめて強く、知覚刺激の種類と感情に密接な関係があることを示唆された。
分担研究者の京都大学・精山はNIRSを用いた快情報に基づくリアルタイム・バイオフィードバック計測システムを構築し、平成22年7月9日~8月22日まで京都国立近代美術館において鑑賞者参加型の研究展示を行い787名の一般参加者の協力を得て、「音」や「光」に対する「快」を作り出すための情動計測に成功した。(読売(2010年7月3日夕刊)と日本経済新聞(2010年8月4日夕刊))。なお、fMRIでは上記研究を行うための予備実験として星らの提唱する前頭葉の快・不快検出部位が正しいことを確かめた。

  • Research Products

    (15 results)

All 2011 2010

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Recognition of human emotions from cerebral blood flow changes in the frontal region : a study with event-related near-infrared spectroscopy.2011

    • Author(s)
      Hoshi Y, Huang J, Kohri S, Iguchi Y, Naya M, Okamoto T, Ono S.
    • Journal Title

      J Neuroimaging

      Volume: 21(2) Pages: e94-e101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Toward the next generation of NIRS2011

    • Author(s)
      Hoshi Y
    • Journal Title

      Phil.Trans.R.Soc.A.

      Volume: In press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blood Oxygenation Level-dependent Functional Magnetic Resonance Imaging of Bilateral but Asymmetrical Responses to Gustatory Stimulation in the Rat Insular.2011

    • Author(s)
      Kida I, Iguchi Y, Hoshi Y.
    • Journal Title

      Neurolmage

      Volume: In press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] I.基礎的知識 5.MRS2011

    • Author(s)
      星詳子
    • Journal Title

      Medical Rehabilitation「脳疾患画像読影のコツとpitfall」

      Volume: In press

  • [Journal Article] Effects of the Autonomic Nervous System on Functional Neuroimaging : Analyses based on the Vector Autoregressive Model2011

    • Author(s)
      Seiyama A., et al., 他3名
    • Journal Title

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      Volume: In press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] .Effective optode configuration for the image reconstruction in diffuse optical tomography2010

    • Author(s)
      Uchida K, Okawa S, Matsuhashi S, Hoshi Y, Yamada Y
    • Journal Title

      Medical Laser Application

      Volume: 25 Pages: 154-160

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 「視線」の解析に基づく精神発達メカニズムの解明2011

    • Author(s)
      星詳子
    • Organizer
      第22回日本発達心理学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-03-25
  • [Presentation] Effects of Autonomic Nervous System on Functional Neuroimaging : Analyses based on the Vector Autoregressive model2010

    • Author(s)
      Seiyama A., et al., 他3名
    • Organizer
      International Society of Oxygen Transport to Tissue 2010
    • Place of Presentation
      Swiss(Ascon)
    • Year and Date
      20100718-20100723
  • [Presentation] Forward and inverse problems in near-infrared optical tomography.2010

    • Author(s)
      Hoshi Y
    • Organizer
      Taiwan-Japan Joint Workshop on Inverse Problems
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan(招待講演)
    • Year and Date
      2010-11-22
  • [Presentation] Toward the next generation of NIRS2010

    • Author(s)
      Hoshi Y
    • Organizer
      The Royal Society Theo Murphy International Science Meeting
    • Place of Presentation
      Chicheley, UK(招待講演)
    • Year and Date
      2010-11-08
  • [Presentation] Basic Studies on NIRS : Toward further development of functional optical brain imaging.2010

    • Author(s)
      Hoshi Y
    • Organizer
      29th International Congress of Clinical Neurophysiology ICCN2010
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2010-10-30
  • [Presentation] Neuropsychological mechanisms of eye movements accompanying cognitive activity.2010

    • Author(s)
      Hoshi Y, Chen S-J.
    • Organizer
      16th Annual Meeting of the oraganization for Human Brain mapping
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2010-06-09
  • [Presentation] Neuropsychological mechanisms of eye movements accompanying cognitive activity.2010

    • Author(s)
      Hoshi Y, Chen S-J.
    • Organizer
      第87回日本生理学会
    • Place of Presentation
      盛岡(岩手県)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-21
  • [Book] MRSの基礎と臨床 中のマルチモダリティー計測:fMRIとの同時計測2011

    • Author(s)
      精山明敏・関淳二
    • Publisher
      新興医学出版
  • [Book] NIIRSを用いた小児の発達の解析(In:小児科臨床ピクシスここまでわかった小児の発達)(五十嵐隆, 久保田雅也編)2010

    • Author(s)
      星詳子
    • Total Pages
      230
    • Publisher
      中山書店

URL: 

Published: 2012-07-19  

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