ヒトにおける視覚情報の時間的,空間的流れに関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09670659
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 飛松 省三 九州大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40164008)
• キーワード: 視覚情報 / 並列処理 / 大細胞系 / 小細胞系 / 脳磁図 / 脳内ネットワーク

研究概要

1.研究背景:ヒトの視覚情報は並列的に処理されており、大細胞系は後頭葉から頭頂葉に至る頭頂視覚路を構成し、運動視と空間視に重要である。一方、小細胞系の情報は側頭葉に投射して側頭視覚路を構成し、色、文字、顔の識別に重要である。この視覚情報の時空間的流れを視覚誘発電位(VEP)、事象関連電位(ERP)、脳磁図(MEG)による視覚誘発脳磁界(VEF)で研究した。
2.研究経過:健常者を対象として、1)色、動きなどの要素的な視覚刺激を用いて、後頭葉内での大細胞系と小細胞系の機能分担、2)文字や顔などの視覚刺激を用いて側頭視覚路の情報処理過程、を検討した。さらに、高次脳機能障害患者での視覚情報処理過程の異常を検討した。
3.研究成果:1)色刺激ではVEPでN120、VEFでN120mが記録され、動き刺激ではVEPでP120、VEFでP120mが記録された。MEGによりこれらの電流源は1次視覚野(V1)に推定され、V1内での色と動きの情報が並列的に処理されていることが示された。しかし、高次中枢には電流源が推定されなかった。2)文字や顔刺激を用いるとVEPでは頭頂部を最大とするp170が記録された。頭頂葉から側頭葉にかけてMEGのセンサーを動かしてMEGを記録したが、単一電流源パターンを示さず信号源の推定はできなかった。
3)高次脳機能障害患者、例えば連合型視覚失認、大脳性色覚障害を呈する患者では選択的視覚路刺激によるVEPやERPにより異常を検出できた。
4.今後の展望:VEP、MEG、ERPを適宜組み合わせることにより、脳内視覚情報処理過程の時間的、空間的流れを客観的に評価する方法を確立できた。今後は、ボジトロンCTや機能的MRIによる脳機能イメージングと電気生理学的な検査法との統合を目指したい。

研究成果

• [文献書誌] Tobimatsu S,Zhang Y-M et al: "Chromatic sensitive epilepsy-A variant of photosensitive epilepsy"Ann Neutrol. 45(6). 790-793 (1999)
• [文献書誌] Arakawa K,Tobimatsu S et al: "Parvocellular and magnocellular visual processing in spinocerebellar degeneration and parkinson's disease:An event-related potential study"Clin Neurophysiol. 110(6). 1048-1057 (1999)
• [文献書誌] Tobimatsu S,Shigeto H et al: "Electrophysiological studies of parallel visual processing in humans"Electroenceph clin Neurophysiol(suppl). 49. 103-107 (1999)
• [文献書誌] Arakawa K,Tobimatsu S et al.: "The effects of spatial frequency on chromatic and achromatic steady-stare visual evoked potentials"Clin Neurophysiol. 110(11). 1959-1964 (1999)
• [文献書誌] Arakawa K,Tobimatsu S et al.: "Effect of stimulus orientation on the VEP spatial frequency function"Exp Brain Res. (in press).
• [文献書誌] Tobimatsu S,Celesia GG et al.: "Recent advances in clinical neurophysiology of vision"Electroenceph clin Neurophysiol(suppl). (in press).
• [文献書誌] 飛松省三: "日本視覚学会(編) :視覚情報処理ハンドブック,朝倉書店,東京"脳機能イメージングによる視覚機能測定法(印刷中).