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超小型高分解能磁場測定装置(MICRO-SQUID)を用いた脳機能の研究

研究課題

研究課題/領域番号 09558102
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 神経科学一般
研究機関岡崎国立共同研究機構

研究代表者

柿木 隆介  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (10145196)

研究分担者 山崎 浩  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (50321609)
小山 幸子  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (40270483)
金桶 吉起  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助教授 (20280589)
新田 浩一  住友金属工業株式会社, 参事補
伊藤 直徳  仁木工芸(株), 取締役
中 大輔  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (80290914)
研究期間 (年度) 1997 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
2000年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1997年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード超小型、 / 高分解能、 / 磁場、 / MICRO、 / SQUID、 / 脳機能、 / 視覚、 / 体性感覚 / 脳磁図 / 脳波 / SQUID / 言語 / 顔 / 痛覚 / 磁場 / 末梢神経 / 脳機能 / 超小型 / 脊髄
研究概要

本研究に用いたMicro-SQUIDは特注で製作した世界唯一の機器であり、実用化には多くの解決すべき問題があった。本機器は直径3cmの円筒の中に直径3mmの超小型検知コイルが12個配置され、各コイルはやはり超小型のSQUID(超伝導量子干渉素子)に連結している。そのため各コイル及び各SQUID間の干渉作用が出現した。すなわち、たとえ1個のSQUIDに不調があっても、それが他のSQUIDに影響するのである。またすべてのSQUIDの性能を精密に揃える必要があり、かなりの時間を割いて調節しなければならなかった。また磁気シールドルーム(これも世界で最も小型のものを特注した)にもいくつかの問題点が発見され、新たに組み立て段階からおこなわざるをえなかった。ソフトウェアの多くも新たに作成したが、初期マイナートラブルが多く発見され、それを1つずつ解決せねばならなかった。平成9-10年度はこのような問題の解決の期間、すなわち準備期間であり、実際に記録解析が可能となったのは平成12年に入ってからであった。
先ず末梢神経の記録を行った。指を刺激して手首部を上行する活動電位の計測を行った。Micro-SQUIDの極めて高い空間分解能は、上行する刺激信号が4双極子であること、またその伝導時間が平均58.7m/secであることを明らかにした。信号が上行する状況をmsec単位で明確かつ詳細に記録したもので、世界で初めての報告であった。また同様の刺激条件時に頭皮上にMicro-SQUIDを置いて初期大脳皮質反応の記録に成功した。現在は、さらに聴覚、視覚などの刺激による反応記録も行っている。現在はヒトを対象とした研究が主体であるが、今後はさらにサルでの実験も考慮している。

報告書

(5件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Kakigi R et al: "The somatosensory evoked magnetic fields."Progress in Neurobiology. 61.4. 495-523 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakigi R et al: "Pain-related somatosensory evoked potentials."Journal of Clinical Neurophysiology. 17・3. 295-308 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okusa T,Kakigi R et al: "Cortical activity related to cue-invariant shape perception in humans."Neuroscience. 98・5. 615-624 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gunji A,Kakigi R et al: "Identification of auditory evoked potentials of ones's own voice"Clinical Neurophysiology. 111.2. 214-219 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naito T,Kakigi R et al: "Assymmetry of the human visual field in response to apparent motion."Brain Research. 865.2. 221-226 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lam K,Kakigi R et al: "Responses of the human extrastriate cortex in detection of coherent and incoherent motion"Neuroscience. 97.1. 1-10 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakigi R: "Watanabe S. : Pain-related Somatosensoryevoked potentials following CO_2 laser stimulation."Pain Forum. 7. 185-187 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakigi R, Watanabe S, Yamasaki H.: "The pain-related Somatosensory evoked potentials."Journal of Clinical Neurophysiology. 17. 295-308 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakigi R, Hoshiyama M, et al.: "The Somatosensory evoked magnetic fields."Progress in Neurobiology. 61. 495-523 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakigi R: "Somatosensory evoked magnetic fields in humans."Somatosensory Processing : From Single Neuron to Brain Imaging. Eds.Rowe M & Iwamura Y Harwood Academic Publ Singapore. 241-262 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshiyama M, Kakigi R.et al.: "Peripheral nerve condution recorded by a micro gradiometer system (micro-SQUID) in humans."Neuroscience Letters. 272. 199-202 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakigi R et al: "The somatosensory evoked magnetic fields."Progress in Neurobiology. 61. 495-523 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kakigi R et al: "Pain-related somatosensory evoked potentials."Journal of Clinical Neurophysiology. 17. 295-308 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Maeda K, Kakigi R, et al: "Mapping of receptive fields in the secondary somatosensory cortex in humans : a magnetoencephalographic study"NeuroReport. 10. 301-306 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamasaki H, Kakigi R, et al: "Effects of attention on pain perception : magneto- and electro-encephalographic study"Brain Research Cognitive Brain Research. 8. 73-76 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Lam K, Kakigi R, et al: "Effects of visual and auditory stimulation on somatosensory evoked magnetic fields"Clinical Neurophysiology. 110. 296-234 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe S, Kakigi R, et al: "Human face perception traced by magneto- and electro- encephalography"Brain Research Cognitive Brain Research. 8. 125-142 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Naka D, Kakigi R, et al: "Structure of auditory evoked magnetic fields during sleep"Neuroscience. 93. 573-583 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hoshiyama M, Kakigi R, et al: "The new smallest multi-channel gradiometer : application for peripheral conduction"Neuroscience Letters. 272. 199-202 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Koyama S,Kakigi R: "Reading of Japanese Kanji(monograms)and Kana(syllabograms)" Neuropsychologia. 36.1. 83-98 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Naka D,Kakigi R: "Effects of tactile interference stimualtion on somatosensory evoked magnetic fields following tibial nerve stimulation." Electroencephalography and Clinical Neurophysiologu. 109.2. 168-177 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura A,Kakigi R: "Somatosensory homunculus as drawn by MEG" Neuroimage. 7.3. 377-386 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kaneoke Y,Kakigi R: "Timing of motion perception in the human visual system" Brain Research. 790.2. 195-201 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kakigi R,Watanabe S: "Pain-related somatosensory-evoked potentials following CO2 laser stimulation." Pain Forum. 7.4. 185-187 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe S,Kakigi R: "Pain processing traced by magnetoencephalography in the human brain." Brain Topography. 10.4. 255-264 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kitamura Y, Kakigi R et al: "Pain-related somatosensory evoled magnetic fields following lower limb stmulation" Journal of the Neurological Sciences. 145(2). 187-194 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Sakuma K, Kakigi R et al: "Odorantevoked magnetic fields in humans" Neurosciencne Research. 27(2). 115-122 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimojo M, Kakigi R et al: "Magnetoenceephalographic study of intracerebral interactions caused by bilateral posterior tibial nerve stimulation." Neurosciecne Research. 28(1). 41-47 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura A, Kakigi R et al: "Visual evoked cortical magnetic fields to pattern reversal stimulaton." Cognitive Brain Research. 6(1). 9-22 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kakigi R et al: "Effects of movement and movement imagery on somatosensory evoked magnetic fileds following posterior tibial nerve stimulation." Cognitive Brain Research. 5(3). 241-253 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Xiang J, Kakigi R et al: "Somatosensory evoked magnetic fields and potentials following passive toe movement in humans." Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 104(5). 393-401 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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