感覚情報の処理に関するヒト高次脳機能の非侵襲的研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09877185
• 研究機関: (財)東京都医学研究機構
• 研究代表者: 橋本 勲 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 参事研究員 (40250211)
• 研究分担者: 井口 義信 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 技術部研究員
• キーワード: 体性感覚 / 誘発脳磁界 / 誘発脳電位 / 振動刺激 / 言語情報 / 空間判別 / 非空間判別 / 前頭葉の抑制機能

研究概要

皮膚感覚刺激における空間・非空間情報の脳内処理
示指および中指に2種類の周波数で振動刺激を与え、計4種類の刺激(示指100Hz,示指400Hz,中指100Hz,中指400Hz)に対して、指判別(空間判別)、周波数判別(非空間判別)、無課題(対象条件)で誘発脳磁界を計測した。刺激後50msに感覚受容皮質(3野)の初期応答があったが、各指刺激に対する脳内受容部位の局在は指判別課題でのみ明確であった。130-200msでは指判別と周波数判別で40野の活動、200-450msでは周波数判別でのみ縁上回の活動があった。大脳皮質3野の初期反応には空間情報の早期認知が含まれ、130ms以降では空間・非空間情報が順次処理されると考えられた。
言語情報の脳内処理
昨年の予備実験で得られた知見の精度を高めるために、被験者数を追加して研究を進めた。3音韻の日本語名詞をローマ字表記し、1字づつ黙読する課題で誘発脳電位を計測した。300ms以前の電位成分は文字の空間位置や形状などの物理属性を処理する段階、300-500ms成分は音韻の認知段階と考えられた。第2音韻文字の呈示時点で名詞の50%が推定でき、これに対応した300-500ms成分の中心〜右側頭での増強が音韻文脈の推定に関わる脳活動を示唆した。500ms以降の成分は第2音韻以降で左側頭〜後頭で増強し、名詞の視覚イメージの構成に関わると考えられた。
前頭葉の情報処理調整機能:予備実験
前頭葉に、複数の情報入力に対する目的外情報の抑制機能があると予想した。指の振動刺激に数字を符丁として割り当て、数字の大小を比較する課題、これに加えて異なる数字を視覚呈示する外乱課題、図形を呈示する外乱課題、で誘発脳磁界を計測した。少数例の知見であるが、数字外乱課題では刺激後300msに前頭葉内側部の賦活が認められ、前頭葉の調整機能が示唆された

研究成果

• [文献書誌] Hashimoto I., Mashiko T., Kimua T., and Imada T.: "Are there discrete distal-proximal representations of the index finger and palm in the human somatosensory cortex? A neuromagnetic study"Clin. Neurophysiol.. 110. 430-437 (1999)
• [文献書誌] Hashimoto I, Saito Y., Iguchi Y., et al.: "Frequency representation in the human hand somatosensory cortex : a reappraisal"Neuro Report. 10. 959-963 (1999)
• [文献書誌] Hashimoto I., Yoshikawa K., Kimura T., et al.: "Sensory funneling of liminal multiple-point air-puff stimulation produces dramatic reduction in redaction time but relatively invariant P300 somatosensory evoked potential"Neuro Report. 10. 3201-3205 (1999)
• [文献書誌] Hashimoto I., Kimura T., Fukushima T., et al.: "Reciprocal modulation of somatosensory evoked N20m primary response and high-frequency oscillations by interference stimulation"Clin. Neurophysiol.. 110. 1445-1451 (1999)
• [文献書誌] Iguchi Y., Hashimoto I.: "Sequential information processing during a mental arithmetic is reflected in the time course of event-related brain potentials"Clin. Neurophysiol.. (in press).
• [文献書誌] 井口義信、橋本勲: "計算課題の脳内情報処理:事象関連電位および脳磁界計測による検討"臨床脳波. 41. 101-107 (1999)
• [文献書誌] Barber C., Celesia G., Hashimoto I., Kakigi R.: "Functional Neuroscience : Evoked Potentials and Magnetic Fields Electroenceph. clin. Neurophysiol. (Suppl. 49)"Elsevier Science, Amsterdam. 330 (1999)
• [文献書誌] 橋本勲、矢野純: "初心者のための聴性脳幹反応ガイドブック"メジカルビュー社(印刷中).