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同時的・継次的記憶課題遂行中のニューラルコネクティビティへの情動の影響

Research Project

Project/Area Number 11J40064
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Cognitive science
Research InstitutionKyoto University
Research Fellow 奥畑 志帆  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(RPD)
Project Period (FY) 2011 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords短期記憶 / 同時・継次処理 / EEG / MEG / fMRI / 統合解析 / ニューラルネットワーク / 同時的処理 / 継次的処理 / ニューラルコネクティビティ / 脳波 / 脳磁図 / 機能的磁気共鳴画像
Research Abstract

本研究では、1. 記憶過程中のニューラルコネクティビティ分析から同時/継次的記憶様式を支える神経基盤を明らかする及び2. ニューラルコネクティビティの変化から認知機能と情動の関連の神経基盤を明らかにすることを目的とし、脳波(EEG)/脳磁界計測(MEG)/機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて記憶課題遂行中の脳内信号を計測し、統合解析による分析を行う。本計画終了までに1. EEG-MEG-fMRI統合解析手法の確立2. 記憶様式によって異なる神経ネットワークの存在の証明3. 情動と記憶過程とを関連づける神経基盤の解明を目指す。2012年12月の出産にともない、2013年度5月より研究再開準備支援期間を利用し、研究を再開した。本年度は、まずfMRI賦活位置を線形制約条件とするパラメトリック経験ベイズ法EEG-fMRI統合解析により同時・継次的記憶課題遂行中の脳活動を検討した。その結果、呈示条件が異なる場合、記憶維持期間において、第2次視覚野で賦活潜時に差が生じることを示した。一方記憶検索期間では高記憶負荷条件でみとめられた右角回及び前頭極の賦活の様相が呈示条件によらず一定であった。次にfMRI賦活位置を制約条件とするGLSフィルタMEG-fMRI統合解析を行った。その際グループ解析によるfMRI賦活位置を個人脳に逆変換した。ここでは視覚的記憶に関連する左右頭頂間溝(IPS)、左右前頭前野(FEF)、補足眼野(SEF)の5領城における記憶維持期間中の信号源再構成波形に呈示様式の差が示されたが、検索期間において差は示されなかった。これまでの解析では記憶維持期間中の呈示様式の差が視覚的処理の差であることは推察されていたが、それが知覚レベルの差である可能性が排除できなかったが、本年度の研究の結果、記憶に関連する視覚機能に呈示様式が影響することを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

出産育児にともない研究中断期間を設けたこともあり、情動の影響に関しては実験の実施が行える状況ではないため、検討できていない。しかしながらニュートラルな情動条件における認知課題中の脳機能については3.モダリティによる測定と解析を終了した。さらに、手法はそれぞれ異なるもののEEG-fMRI・MEG-fMRI両統合解析を行い、成果を公表している。fMRI単独の結果とあわせて検討した上で、これらの成果に一定の信頼性があると判断できる。加えて、ニューラルコネクティビティ解析について、既存データを用いてPhase Lag Index (Stam2007)を算出した結果を検討し公表した。この解析手法を今回取得したデータに適用できると考えており、当初の計画通り、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

本年度はEEG-fMRI及びMEG-fMRI解析を実施し、一定の信頼性のある結果を示せた。今後はこれらの統合解析結果を統合的に解釈するためにそれぞれの計測モダリティの特性をおさえて検討を進める。現段階では事象関連電位及び磁場応答を対象としているが、用いるフィルクを変更し、律動活動を再構成した上でコネクティビティの解析を行う。コネクティビティの解析にはセンサレベル・信号源レベルのPhase Lag Index (Stam 2007)及びcoherenceを算出、比較する予定である。

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report

Research Products

(20 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Parietal EEG alpha suppression time of memory retrieval reflects memory load while the alpha power of memory maintenance is a composite of the visual process according to simultaneous and successive Sternberg memory tasks2013

    • Author(s)
      Shiho Okuhata, Takuya Kusanagi and Tetsuo Kobayashi
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 555 Pages: 79-84

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] スタンバーグ短期記憶課題遂行中の記憶検索期間における脳賦活位置に関する研究2013

    • Author(s)
      川合博己、奥畑志帆、夏川浩明、小林哲生
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 113 Pages: 23-28

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] スタンバーグ記憶課題における音韻的・図形的記憶照合に伴う脳波律動の時空間的変動2013

    • Author(s)
      久保佑樹、奥畑志帆、小林哲生
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 113 Pages: 29-34

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Significance and Strategies for Internat ional Dissemination of Outputs of Early Career Researchers.2013

    • Author(s)
      Emiko Okada, Divya J indal-SNnape Paul Lynch, Hiroko Furuta, Hisae Miyauchi, Shiho Okuhata Akina Noguchi
    • Journal Title

      Journal of Special Education Research

      Volume: 1 Pages: 23-30

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seauent ial memory scanning during Sternberg memory task regardless of the differerence presentation style.2012

    • Author(s)
      Shiho Okunata, Tsuyoshi Kusanagi, Hirokazu Kawaguchi, Tetsuo Kobayashi
    • Journal Title

      Proceedings of 2012 IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering

      Pages: 86-89

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Phase Lag Index network of simultaneous and successive processing2014

    • Author(s)
      奥畑志帆 岡崎慎治 前川久男
    • Organizer
      第30回日本脳電磁図トポグラフィ研究会
    • Place of Presentation
      福岡山王ホール (福岡)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] スタンバーグ短期記憶課題遂行中の記憶検索期間における脳賦活位置に関する研究2013

    • Author(s)
      川合博己、奥畑志帆、夏川浩明、小林哲生
    • Organizer
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県)
    • Year and Date
      2013-12-21
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] スタンバーグ記憶課題における音韻的・図形的記憶照合に伴う脳波律動の時空間的変動2013

    • Author(s)
      久保佑樹、奥畑志帆、小林哲生
    • Organizer
      電子惜報通信学会ニューロコンヒューティング研究会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県)
    • Year and Date
      2013-12-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる呈示様式のスタンバーグ記憶課題遂行時の脳皮質活動―EEG/fMRIを用いた解析―2013

    • Author(s)
      奥畑 志帆、草薙 卓也、川合 博己、小林哲生
    • Organizer
      第18回認知神経科学会大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] スタンバーグ課題に基づく仮名文字の図形および音韻的照合時における脳波8-13Hz帯分散の時空間的変動の検討2013

    • Author(s)
      久保 佑樹、奥畑 志帆、小林 哲生
    • Organizer
      窮18回認知神経科学会大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 学会企画シンポジウム:若手研究者による研究の国際発信の意義と手順について~英語報告モデルケースを通して~: Neural Synchronization during Simultaneous and Successive tasks of Das Nagrieli Cognitive Assessment System (DN-CAS) analyzed by Phase Lag Index.2012

    • Author(s)
      岡田英己子, 鳥山由子, 古田弘子, 宮内久絵, 奥畑志帆
    • Organizer
      第50回特殊教育学会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城)
    • Year and Date
      2012-09-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Brain activity during two types of Sternberg memory task I: An MEG study2012

    • Author(s)
      Hiroki Kawai, Shiho Okuhata, Tetsuo Kobayashi
    • Organizer
      第27回生体・生理工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Brain activity during two types of Sternberg memory task II: A high-density EEG study.2012

    • Author(s)
      Takuya Kusanagi, Shiho Okuhata, Tetsuo Kobayashi
    • Organizer
      第27回生体・生理工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳波Phase Lag Indexを用いた同時・継次処理課題遂行中のニューラルネットワークの検討2012

    • Author(s)
      奥畑志帆
    • Organizer
      第29回日本脳電磁図トポグラフィ研究会
    • Place of Presentation
      湘南国際村センター(神奈川)
    • Year and Date
      2012-09-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Serial memory scanning regardless of the memory set presentation type during the Sternberg task : a preliminary study using fMRI and MEG integrated analysis.2012

    • Author(s)
      Shiho Okuhata, Hiroki Kawai, Tetsuo Kobayashi
    • Organizer
      18th International Confrence on Biomagnetism
    • Place of Presentation
      Maison de la Chiraie (Paris, France)
    • Year and Date
      2012-08-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Sequential memory scanning during Sternberg memory task regardless of the differerence presentation style.2012

    • Author(s)
      Shiho Okuhata, Tsuyoshi Kusanagi, Hirokazu Kawaguchi, Tetsuo Kobayashi
    • Organizer
      2012 IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering
    • Place of Presentation
      ANAクラウンプラザホテル(兵庫県)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-07-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] スタンバーグ短期記憶課題遂行中の記憶検索期間における脳活動の基礎的研究2011

    • Author(s)
      草薙卓也・奥畑志帆・小林哲生
    • Organizer
      電子情報通信学会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知)
    • Year and Date
      2011-12-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] スタンバーグ記憶課題遂行中の記憶方略の違いによる脳活動への影響の検討2011

    • Author(s)
      奥畑志帆
    • Organizer
      特殊教育学会
    • Place of Presentation
      弘前大学(青森)
    • Year and Date
      2011-09-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of EEG power and rebound time of 8-13HZ during memory maintenance and retention period of Sternberg tasks with different stimulus presentation2011

    • Author(s)
      奥畑志帆・草薙卓也・小林哲生
    • Organizer
      神経科学学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2011-09-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] スタンバーグ記憶課題における記憶刺激の呈示様式の影響-脳波時間-周波数解析を用いた検討2011

    • Author(s)
      奥畑志帆・草薙卓也・小林哲生
    • Organizer
      ヒト脳機能マッピング学会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2011-09-02
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-11   Modified: 2016-04-21  

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