2010 Fiscal Year Annual Research Report
フリッカ誘導脳波の解析による記憶の脳同期回路メカニズムの解明
Publicly Offered Research
| Project Area | The study on the neural dynamics for understanding communication in terms of complex hetero systems |
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22120511
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| Research Institution | Future University-Hakodate |
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Principal Investigator |
佐藤 直行 公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (70312668)
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| Keywords | 生体生命情報工学 / 生物・生体工学 / 認知科学 / 脳・神経 / 生物物理 |
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| Research Abstract |
バーチャルリアリティ空間内の物体とその配置を記憶する課題において、刺激図形を0,4,7,12Hzで点滅させて提示し、記銘中の脳波を解析した。記銘中の脳波は光点滅(フリッカ)周波数に駆動され、同じ周波数が増大することから、脳内の特定周波数の同期回路を駆動できることが示唆された。一方、フリッカの有無やフリッカ周波数の違いで有意な記憶生成の差異は見いだせなかった。主な理由として、記銘に関連して内因的に生じる同期回路をフリッカで駆動するのは難しいことが考えられた。この問題を解決するため、理論的に同期回路のフリッカ駆動の可能性を検討した。フリッカ誘導脳波は印加後0.5秒程度で連続的にパワが増大することが特徴であり、これをもとにニューロン集団の数理モデルを構成・解析を行った。結果として、実験で計測されたフリッカ誘導脳波は、弱結合の結合振動子モデルの集団電位として表せることが明らかになった。さらに、視覚関連領野から海馬までの神経投射構造を考慮し、フリッカの領野間伝搬の程度を解析したところ、内因的な同期回路はフリッカと位相が合致した場合のみ増強できることがわかった。また、海馬を中心とした同期回路は、頭皮上では前頭部の脳波と対応することも明らかになった。これより、被験者実験のデータ解析において、フリッカと前頭部脳波の位相関係を指標とした解析を行うことで、記憶に関わる同期回路を実験的に検知できることが予測できた。この予見は平成23年度において詳細に検討する。
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