Development of the functional brain imaging method which is tolerant against habituation - for various pathological aspects of higher brain dysfunction

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K12641
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 菊地 千一郎 群馬大学, 大学院保健学研究科, 教授 (60323341)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土屋 謙仕 群馬大学, 大学院保健学研究科, 助教 (10807423) ; 福田 正人 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (20221533) ; 武井 雄一 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (30455985) ; 桜井 敬子 群馬大学, 医学部附属病院, 技術専門員 (40868692)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 生体医工学 / 脳機能イメージング / 高次脳機能障害

Outline of Annual Research Achievements

認知課題の反復計測からもたらされる馴化による脳活動低下は、脳機能検査の大きなアーチファクトとなる。反復計測が可能で、かつ、バリエーションに富む脳機能検査法の開発は、多様な病態からなる高次脳機能障害にむけた有効な対策のひとつとなる。従来の馴化しにくいとされるストループ課題以外でも、馴化に強い脳機能検査法を開発することを目的として研究を開始した。刺激課題は反復計測による馴化が確認されている後出し負けじゃんけん課題を採用した、二重課程理論による鋭敏化を強めるために、ジャンケンの手の写真提示に、恐怖を誘う音声と、陰性感情を伴う顔アイコンを同時に提示することにした。令和３年度は、研究計画の立案と倫理審査申請そして、予備実験と一部検査をおこなった。まずは、fNIRS検査用の検査デザインを作成した。上記の要素を加えた、鋭敏課を施した刺激提示プログラムと従来の感情的に中立的な刺激提示プログラムを作成した。そして、最適となる提示時間、および各刺激間の提示間隔を決定した。同時に、群馬大学人を対象とする医学系倫理審査に申請を行い、承認を得ることができた。続いて、ETG-4000よりも小規模なウェアラブルNIRS機器を用いて予備実験を行い、脳活動が賦活していることを確認した。令和３年１２月から令和４年１月まで健常成人３名を対象に中立条件２名と恐怖条件１名に検査を行った。これ以上の検査についてはオミクロン株の流行により検査が中断となってしまった。同時に国内学会に参加し、脳機能検査関係で情報収集をおこなった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

おおむね順調であるが、強いて言えば、検査数をもう少し多めに行えればよかったと感じている。コロナ課による検査の延期が影響している。

Strategy for Future Research Activity

今後は、設定した検査デザインを採用して、被験者を募集し、検査を進めていきたい。合わせて、可能であれば学会に予備研究結果を発表を計画している。

Causes of Carryover

予定していた、fNIRS関連機器の購入が予定よりも低く済んだため。来年度は、この予算を別の物品購入（可搬性が向上するウェアラブルNIRS機器のケース）に充てる予定である。