脳磁図による脳機能イメージングの実用化研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03505002
• 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: 津田 良一 九州東海大学, 工学部, 助教授 (40117403) ; 鶴岡 久 福岡工業大学, 工学部, 教授 ; 伊良皆 啓治 九州大学, 工学部, 助手 (20211758) ; 加藤 元博 九州大学, 医学部, 教授 (90038638) ; 円福 敬二 九州大学, 工学部, 助教授 (20150493)
• キーワード: SQUID / 脳磁図 / デルタ波 / 逆問題 / 電流双極子 / 磁気刺激 / ベクトル磁気刺激 / 8字コイル

研究概要

本研究では、脳の機能的疾患の診断や高次脳機能の局在性を調べるため、脳磁図計測と脳の磁気刺激を用いる脳機能イメージング装置の構築を目的としている。脳磁図計測による脳機能イメージング装置では、多チャネルSQUIDシステムが必要であるので、まず、磁気シールドルームやデータ解析装置を一体化した7チャネルSQUIDシステムの開発を行った。この装置は、測定対象に応じてピックアップコイルの直径やベースラインの長さが容易に変更できることが特徴である。このシステムを用いて、睡眠中における脳磁図を脳波と同時に計測し、脳波では検出できず、脳内電源の検出を試みた。その結果、睡眠4期に発生するデルタ波の中に、脳磁図でしか捉えられない信号が存在する可能性があることがわかった。また、睡眠2期に発生するK-oomplexと聴性誘発反応N100成分の電源推定を行い、両者の発生源の関連性を調べた高次脳機能に関しては、精神集中時に出現するFmθ、視覚誘発によって生じるP300、視覚刺激による遠隔運動過程の仮現運動知覚特性等に関して、脳波や脳磁図を測定して発生源の解析を行った。さらに、ヒトの味覚中枢について調べるため、味覚刺激によって誘発される脳波と脳磁図を測定し、その発生源を調べた。
一方、脳の磁気刺激において、逆直パルス磁場対を用いた8字コイルによりヒト大脳皮質運動野を局所的に刺激し、脳機能の局在性について検討を行った。この結果、皮質運動野の磁気刺激によって得られる機能分布図が、刺激電流の方向変化により大きく変化することがわかった。このような、刺激電流のベクトルの依存した神経興奮性の変化波、脳内神経の機能的情報のみならず、構造的、解剖学的配列の情報をも反映するものである。

研究成果

• [文献書誌] 上野 照剛: "睡眠脳磁図と脳内電源解析" 日本応用磁気学会誌. 16. 449-452 (1992)
• [文献書誌] 上野 照剛: "運動を誘発する磁気刺激" 計測と制御. 31. 322-323 (1992)
• [文献書誌] 上野 照剛: "脳磁図計測と脳内電源モデル" 日本ME学会誌BME Vol.6.No.4. 6. 18-27 (1992)
• [文献書誌] 上野 照剛: "生体磁気刺激の基礎と応用" 日本ME学会誌BME Vol.6No.8. 6. 42-50 (1992)
• [文献書誌] 上野 照剛: "睡眠時MEG" Clinical Neuroscience. 11. 206-208 (1993)
• [文献書誌] S.Ueno: "Vectorial Magnetic Stimulation of the Human Brain" Proceedings of the 14th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 14. 1417-1419 (1992)
• [文献書誌] S.Ueno: "Source Analysis of Spontaneous MEG Activeties in Human Subjects during Sleep" Proceedings of the14th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 14. 2655-2656 (1992)
• [文献書誌] K.Iramina: "Source Estimation of the K-complexes and Auditory Evoked Responces Using MEG and EEG Measurements" Proceedings of the 14th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 14. 2184-2185 (1992)
• [文献書誌] R.Tsuda: "Spatial Distribution of Evoked Potentials Associated with Visual Apparent Movement" Proceedings of the 14th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 14. 2724-2725 (1992)
• [文献書誌] K.Iramina: "Source Estimation of the Spontaneous MEG Activities in Normal Human Subjects during sleep" Proc.of the Satellite Symposium on Neuroscience and Technology of the the 14th Annual Int.Conf.of the IEEE Eng.in Medicine and Biology Society. 77-81 (1992)
• [文献書誌] K.Iramina: "Estimation of the ratio of the number of firing fibers in contralateral and ipsilateral auditory pathways based on a MEG source model" Biomagnetism:Clinical aspects(M.Hoke et al.eds.)Elsevier Science Publishers. 705-709 (1992)
• [文献書誌] 伊良皆 啓治: "睡眠K-Complex脳磁図と聴性誘発脳磁図の信号源推定" 日本応用磁気学会誌. 17. (1993)
• [文献書誌] 吉浦 敬: "味覚刺激による誘発電位および脳磁図" 日本応用磁気学会誌. 17. (1993)
• [文献書誌] 吉田 秀樹: "脳磁図による紡錘波の時系列解析とその電源モデルの検討" 日本応用磁気学会誌. 17. (1993)