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脳磁図イメ-ジングの実用化研究

研究課題

研究課題/領域番号 63850090
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 計測・制御工学
研究機関九州大学

研究代表者

上野 照剛  九州大学, 工学部, 教授 (00037988)

研究分担者 松岡 成明  産業医科大学, 脳神経外科, 教授 (10122855)
加藤 元博  九州大学, 医学部, 教授 (90038638)
原田 耕介  九州大学, 工学部, 教授 (90037705)
円福 敬二  九州大学, 工学部, 助教授 (20150493)
吉田 啓二  九州大学, 工学部, 助教授 (80108670)
研究期間 (年度) 1988 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
32,800千円 (直接経費: 32,800千円)
1990年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1989年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
1988年度: 25,200千円 (直接経費: 25,200千円)
キーワード脳磁図 / 逆問題 / 睡眠脳磁図 / 電流双極子 / 磁束反転 / SQUID / Kーcomplex / デルタ波 / 複合活動電流 / 電源局在性 / 電源モデル / トポグラフィ / ダイポール / シミュレーション
研究概要

本研究では、まず、脳機能推定に有用な幾つかの脳内電源モデルを提案し、計算機シミュレ-ションにより脳磁図の空間パタ-ンを求め、頭の内部の導電率の異なる不均質部分が脳磁図に与える影響について調ベた。
頭の表面に垂直に向いた脳内電源であっても不均質部分の影響で磁場が現れ得ることを示し、不均質部分の導電率の違いや、電源の位置と不均質境界面との距離および不均質境界面と測定点との距離によって頭の周りに出現する磁場が変化することを明らかにした。さらに、頭の内部の不均質部分の導電率の変化に判い、脳磁図空間パタ-ンのN極とS極の極性に反転が生じる、いわゆる、磁束反転現象に関して、不均質境界面を流れる分布電流を求めることによりその機構を明らかにするとともに、磁束反転が生じる条件を明確にした。これらの成果は、複雑な脳内電源の局在推定に有用なものである。さらに、脳に病巣が存在する場合に発生する徐波の電源モデルを、病巣周囲に配置した多数個の電流双極子で表現すると、ある生理学的状況下では、単一あるいは少数個の電流双極子で近似的に記述できることがわかった。
次に、SQUID磁束計を用いて脳磁図を測定し、睡眠中に出現する幾つかの基本的な脳磁図波形の電源の推定を行った。睡眠時における脳磁図を脳波と同時に測定することにより、睡眠2期に突発的に発生するKーcomplexおよび睡眠4期に出現するデルタ波の電源解析を行った。Kーcomplexの発生源は脳波測定だけでは特定できないが、脳磁図を同時に測定し、磁場の極性の分布を調べることにより少なくとも2個の電源が存在することを明らかにした。また、デルタ波に関して脳波では検出できない電源を脳磁図で初めて検出した。このように、磁気的計測によって従来不可能であった脳内電源の検出に成功し、脳磁図計測の有用性を初めて実証することができた。

報告書

(4件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (52件)

  • [文献書誌] S.Ueno: "Simulation study on temporal and spatial properties of electric and magnetic fields in auditory brainstem responses" BIOMAGNETISM´87:Proceedings of the 6th International Conference on Biomagnetism. 114-117 (1988)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Iramina: "Spatial properties of magnetic fields produced by radially oriented dipole inhomogeneous sphere" BIOMAGNETISM´87:Proceedings of the 6th International Conference on Biomagnetism. 106-109 (1988)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上野 照剛: "動径方向を向く脳内電源がつくる脳磁図分布について" 日本応用磁気学会誌. Vol.13. 457-460 (1989)

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  • [文献書誌] 上野 照剛: "生体と磁気" 日本ME学会誌 月刊BME. Vol.2. 643-650 (1988)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ueno: "Estimation of both conduction velocities and the number of firing nerve fibers from magnetic fields outside a volume conductor" Advances in Biomagnetism:Proceedings of the 7th International Conference on Biomagnetism,Plenum Press,New York. 145-148 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Iramina: "Mechanism of Flux reversal phenomena in spatial distributions of the magnetoencephalograms" Advances in Biomagnetism:Proceedings of the 7th International Conference on Biomagnetism,Plenum Press,New York. 619-622 (1989)

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  • [文献書誌] S.Ueno: "Modeling and Source Localization of MEG Activities" Brain Topography,Journal of Functional Neurophysiology HUMAN SCIENCES PRESS,INC.,New York. Vol.3. 151-165 (1990)

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  • [文献書誌] S.Ueno: "Chaotic Dynamics in Abnormal EEG Activities Related to Parkinson´s Disease" Brain Topography,Journal of Functional Neurophysiology HUMAN SCIENCES PRESS,INC.,New York. Vol.3. 287-288 (1990)

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  • [文献書誌] K.Iramina: "Spatial Distributions of the Magnetoencephalograms and Electroencephalograms Produced by Multiple Dipoles" Brain Topography,Journal of Functional Neurophysiology HUMAN SCIENCES PRESS,INC.,New York. Vol.3. 234-235 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Iramina: "Source Localization of Kーcomplexes and Vertex Waves during Sleep Using MEG and EEG Activities" Brain Topography,Journal of Functional Neurophysiology HUMAN SCIENCES PRESS,INC.,New York. Vol.3. 243-245 (1990)

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  • [文献書誌] K.Iramina: "Spatial Patterns of Magnetic Fields Produced by Multiple dipoles in an Inhomogeneous volume Conductor" J.Appl.phys.Vol.67. 5835-5837 (1990)

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  • [文献書誌] S.Kohjiro: "Conversion efficiency of a largeーβ DCーSQUID with a resistively shunted inductance" Japanese Journal of Applied Physics. Vol.27. 214-218 (1988)

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  • [文献書誌] S.Kohjiro: "Experimental study of noise characteristics of largeーβ DCーSQUID with resistively shunted inductance" Japanese Journal of Applied physics. Vol.27. 1871-1874 (1988)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Enpuku: "Low noise operation of a DC SQUID in a large β regime and its application to the design of a high Tc SQUID" IEEE Trans.Mag.Vol.25. 1154-1157 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Sasada: "Effective shielding for lowーlevel magnetic fields" Journal of Applied physics. Vol.64. 5696-5968 (1988)

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  • [文献書誌] S.Wada: "Quantitative analysis of reversible dysfunction of brainーstem midline structures caused by disturbance of basilar artery blood flow with the auditory brainーstam responces" Electroenceph.clin.Neurophysiol.Vol.69. 148-159 (1988)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Urasaki: "Absence of spinal N_<13>ーP_<13> and normal scalp far field P_<14> in a patient with syringomyelia" Electroenceph.clin.Neurophysiol.Vol.71. 400-404 (1988)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Matsuoka: "Theta rhythms:state of consciousness" Brain Topography;Journal of Functional Neurophysiology,HUMAN SCIENCES PRESS,INC.,New York. Vol.3. 203-208 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Morioka: "Origin and distribution of thalamic somatosensory evoked potentials in humans" Electroenceph.clin.Neurophysiol.Vol.74. 186-193 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ueno, K. Maekawa, K. Iramina, K. Harada, S. Wada and S. Matsuoka: ""Simulation study on temporal and spatial properties of electric and magnetic fields in auditory brainstem responses"" Biomagnetism '87 : Proceedings of the 6th International Conference on Biomagnetism, edited by K. Atsumi, M. Kotani, S. Ueno, T. Katila and S. J. Williamson, Tokyo Denki University Press, Tokyo. 114-117 (1988)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Iramina and S. Ueno: ""Spatial properties of magnetic fields produced by radially oriented dipole in inhomogeneous sphere"" Biomagnetism '87 : Proceedings of the 6th International Conference on Biomagnetism, edited by K. Atsumi, M. Kotani, S. Ueno, T. Katila and S. J. Williamson, Tokyo Denki University Press, Tokyo. 106-109 (1988)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ueno and S. Suzuki: ""Estimation of both conduction velocities and the number of firing nerve fibers from magnetic fields outside a volume conductor"" Advances in Biomagnetism : Proceedings of the 7th International Conference on Biomagnetism, edited by S. J. Williamson, M. Hoke, G. Stroink and M. Kotani, Plenum Press, New York. 145-148 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iramina and S. Ueno: ""Mechanism of flux reversal phenomena in spatial distributions of the magnetoencephalograms"" Advances in Biomagnetism : Proceedings of the 7th International Conference on Biomagnetism, edited by S. J. Williamson, M. Hoke, G. Stroink and M. Kotani, Plenum Press, New York. 619-622 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ueno and K. Iramina: ""Modeling and source localization of MEG activities"" Brain Topography ; Journal of Functional Neurophysiology, Human Scuences Press, Inc., New York. Vol. 3. 151-165 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ueno Y. Takada, T. Mizoguchi K. Hirakawa and M. Tomonaga: ""Chaotic dynamics in abnormal neural activities related to Parkinson's disease"" Brain Topography ; Journal of Functional Neurophysiology, Human Sciences Press, Inc., New York. Vol. 3. 287-288 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Iramina and S. Ueno: ""Spatial distributions of the magnetoencephalograms and electroencephalograms produced by multiple dipoles"" Brain Topography ; Journal of Functional Neurophysiology, f Human Sciences Press, Inc., New York. Vol. 3. 234-235 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Iramina and S. Ueno: ""Source Localization of K-complexes and vertex waves during sleep using MEG and EEG activities"" Brain Topography ; Journal of Functional Neurophysiology, f Human Sciences Press, Inc., New York. Vol. 3. 243-245 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Iramina and S. Ueno: ""Spatial patterns of magnetic fields produced by multiple dipoles in inhomogeneous volume conductor"" Journal of Applied Physics. Vol. 67 (9). 5835-5837 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kohjiro, K. Enpuku, K. Yoshida and K. Yamafuji: ""Conversion efficiency of a Large-beta DC-SQUID with a resistively shunted inductance"" Japanese Journal of Applied physics. Vol. 27 (2). 214-218 (1988)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kohjiro, K. Enpuku, K. Yoshida and K. Yamafuji: ""Experimental study of noise characteristics of large-beta DC-SQUID with resistively shunted inductance"" Japanese Journal of Applied physics. Vol. 27 (10). 1871-1874 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Enpuku, S. Kohjiro and K. Yoshida: ""Low noise operation of a DC SQUID in a large beta regime and its application to the design of a high Tc SQUID"" IEEE Trans. Mag.Vol. 25. 1154-1157 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Sasada, S. Kudo and K. Harada: ""Effective shielding for low-level magnetic fields"" Journal of Applied physics. Vol. 64 (10). 5696-5698 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Wada, S. Matsuoka, E. Urasaki and C. Yadomi: ""Quantitative analysis of reversibe dysfunction of brain-stem midline structures caused by disturbance of basilar artery blood flow with the auditory brain stem responses"" Electroencephchlin Neurophysoil.69. 148-159 (1988)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Urasaki, S. Wada, C. Kadoya, H. Matsuzaki, A. Yokota and S. Matsuoka: ""Absence of spinal N_<13>-P_<13> and normal scalp far field P_<14> in a patient with syringomyelia"" Electroenceph. clin. Neurophysiol.71. 400-404 (1988)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Matsuoka: ""Theta rhythms : state of consciousness"" Brain Topography ; Journal of Functional Neurophysiology, Human Scences Press, Inc.Vol. 3. 203-208 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Morioka, F. Shima, M. Kato and M. Fukui: ""Origin and distribution of thalamic somatosensory evoked potentials in humans"" Electroenceph. clin. Neurophysiol.74. 186-193 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ueno: "Modeling and Source Localization of MEG Activities" Brain Topography,Journal of Functional Neurophysiology HUMAN SCIENCES PRESS,INC.,New York. Vol.3. 151-165 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] S.Ueno: "Chaotic Dynamics in Abnormal EEG Activities Related to Parkinson's Disease" Brain Topography,Journal of Functional Neurophysiology HUMAN SCIENCES PRESS,INC.,New York. Vol.3. 287-288 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] K.Iramina: "Spatial Distributions of the Magnetoencephalograms and Electroencephalograms Produced by Multiple DiPoles" Brain Topography,Journal of Functional Neurophysiology HUMAN SCIENCES PRESS,INC.,New York. Vol.3. 234-235 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] K.Iramina: "Source Localization of Kーcomplexes and Vertex Waves during Sleep Using MEG and EEG Activities" Brain Topography,Journal of Functional Neurophysiology HUMAN SCIENCES PRESS,INC.,New York. Vol.3. 243-245 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] K.Iramina: "Spatial Patterns of Magnetic Fields Produced by Multiple dipoles in an Inhomogeneous volume Conductor" J.Appl.Phys.Vol.67. 5835-5837 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 上野照剛: "動径方向を向く脳内電源がつくる脳磁図分布について" 日本応用磁気学会誌. 13. 457-460 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Ueno: "TwiーDipole Model of Auditory Brainstem Responses" EEG Topography 1988:Proc.of the 7th EEG Topography Conf.National Defence Medical College. 137-142 (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Ueno: "Estimation of Both Conduction Velocities and the Number of Firing Nerve Fibers from Magnetic Fields Outside a Volume Conductor" Advances in Biomagnetism(S.J.Williamson Ed.)Plenum Publishing Corp. (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] K.Iramina: "Mechanism of Flux Reversal Phenomena in Spatial Distributions of the Magnetoencephalograms" Advances in Biomagnetism(S.J.Williamson.Ed.)Plenum Publishing Corp. (1989)

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      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Ueno: "Localized Stimulation of the Human Cortex by Opposing Magnetic Fields" Advances in Biomagnetism(S.J.Williamson Ed.)Plenum Publishing Corp.(1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] K.Iramina: "Spatial Patterns of Magnetic Fields Produced by Multiple Dipoles in an Inhomogeneous volume Conductor" J.Appl.Phys.Vol.66. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Ueno: BIOMAGNETISM'87. 114-117 (1988)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] K.Iramina: BIOMAGNETISM'87. 106-109 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 上野照剛: 日本ME学会誌 月刊BME. 2. 643-650 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 上野照剛: 日本応用磁気学会誌. 13. (1989)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] K.Atsumi: "BIOMAGNETISM'87" Tokyo Denki University Press, 1-541 (1988)

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      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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