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脳血流低下時の脳機能測定から安全性の高いヒューマンインタフェースを考える

研究課題

研究課題/領域番号 20K11902
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関千葉大学

研究代表者

石橋 圭太  千葉大学, デザイン・リサーチ・インスティテュート, 准教授 (40325569)

研究分担者 赤間 章英  前橋工科大学, 工学部, 助教 (00847733)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード脳血流調節 / 脳機能 / ヒューマンインタフェース / 事象関連電位 / 聴性脳幹反応 / 起立性循環調節 / 正弦波下半身陰圧負荷
研究開始時の研究の概要

本研究は,一過性の脳血流低下時に脳機能がどのように変化するのかを脳波測定を用いて明らかにし,脳機能が十全に保たれていない状態を想定した,ヒューマンエラーにつながる潜在的な要因を見出し,より安全性の高いヒューマンインタフェースを考察することを目的とする。一過性の脳血流低下を引き起こす手法として,簡便に高い再現性で脳血流の低下させることが可能な,正弦波下半身陰圧負荷(SLBP)を用いる。本研究は,SLBP時の脳機能の変化を明らかにし,より安全性の高いヒューマンインタフェースを考察する。

研究成果の概要

本研究では,脳機能が十全に保たれていない状態での使用も想定したヒューマンインタフェースの評価法を検討するために,正弦波下半身陰圧負荷による一過性の脳血流低下時の脳機能の変化に注目した。実験の結果,脳血流の変動によって,情報処理の入り口にあたる脳幹部の反応への影響が認められたが,より高次の処理を反映する事象関連電位には影響が認められなかった。この結果は脳血流の変動に対する高次脳機能の堅牢性を示唆する一方で,他の脳機能への代償の有無が検討課題であることも示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳血流と脳機能の関係についてこれまで多くの検討がなされてきたが,立ちくらみ様の一過性の脳血流低下時における脳機能の変化は,脳血流を高い再現性で変動させる手法が普及していないこともあり研究例も限られていた。今回の研究では,正弦波下半身陰圧負荷が高い再現性で脳血流を変動させる手法であることが明らかとなった,また,脳血流変動時の脳機能の変化を脳幹部の反応と高次の処理を反映する事象関連電位の両方で確かめることができた。これら点で学術的な意義があったものと考える。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [学会発表] Effect of transient cerebral hypoperfusion on event-related potentials for spatial stimulus-response compatibility2024

    • 著者名/発表者名
      Keita ISHIBASHI
    • 学会等名
      The Aerospace Medical Association’s 94th Annual Scientific Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 重力ストレスを考える2023

    • 著者名/発表者名
      石橋圭太
    • 学会等名
      日本生理人類学会第84回大会 シンポジウム「ストレスを考える」人類学関連学会五学会合同公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 下半身陰圧負荷を用いた起立性循環調節に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      石橋圭太
    • 学会等名
      日本生理人類学会2021年度学会各賞受賞講演会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 正弦波下半身陰圧負荷が聴性脳幹反応に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      石橋圭太, 赤間章英, 吉田尚央, 岩永光一
    • 学会等名
      日本生理人類学会第83回大会(京都)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of transient cerebral hypoperfusion on human auditory brainstem responses2021

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi K, Akama T, Yoshida H, Iwanaga K
    • 学会等名
      Experimental Biology 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Transient Cerebral Hypoperfusion on Human Auditory Brainstem Responses2021

    • 著者名/発表者名
      Keita ISHIBASHI, Takahide AKAMA, Hisao YOSHIDA, Koichi IWANAGA
    • 学会等名
      Experimental Biology 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 実験室実験における生理反応からみた個人差2020

    • 著者名/発表者名
      石橋圭太
    • 学会等名
      日本生理人類学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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