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2015 年度 実施状況報告書

fMRIを用いたワーキングメモリの加齢変化に影響を与える生理的要因の特定

研究課題

研究課題/領域番号 15K17335
研究機関株式会社国際電気通信基礎技術研究所

研究代表者

國見 充展  株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報通信総合研究所, 研究員 (70460384)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードfMRI / MEG / 電流源推定 / ワーキングメモリ
研究実績の概要

脳イメージングによる生理的観測変数から高齢者のワーキングメモリを予測するモデルを作成することを目的とし研究を進めた。空間分解能に優れるfunctional magnetic resonance imaging(fMRI)のデータに時間分解能に優れるMagnetoencephalography(MEG)を加えてより神経情報伝達を捕えることを試みた。
本年度は加齢研究に先立ち,若年者を対象とし,fMRIとMEGによる短期記憶課題遂行時の脳情報伝達を捕える手法およびその解析法の確立を行った。視覚的ワーキングメモリを求めるChange detection paradigmを課題として用い,セットサイズとラテラリティの効果を調べた。また,再現性の検証のため,実験を二度行い(別日),二セットのデータを得た。
VBMEG(Sato et al., 2004)を用いた信号源推定の結果,両日データともセットサイズの効果,ラテラリティの効果が頭頂―後頭領域(IPS, IOS [BA] 7, 19, 39, 40) で見られた。得られた電流データを用いた重回帰分析によって,視覚的ワーキングメモリの処理モデルの作成を行った。その結果,右側のBA7,左側のBA19,両側のBA40によって課題成績が高い精度で予測できた。今後は聴覚刺激を用いて同様の実験を行い,モダリティ間の比較を行う。なお,いくつかの先行研究では,MEGの電流源推定の際,fMRIデータはその推定制度を向上させるとの報告があるが,本研究の結果から,必ずしもfMRIがMEGの電流源推定の精度を向上させるわけではなく,高次認知/知覚機能を要求する課題においては適さない可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

担当研究員の異動により使用機器,実施場所の変更があったが,研究の遂行上の変更はなく概ね順調に行われている。特に,研究の目的である「生理指標によるワーキングメモリの予測」は,時間分解能に優れるMEGを利用した方がより妥当性が高まると判断された。MEGの利用は当初の研究計画には含まれていなかったが,担当研究員の異動によって可能になった。本研究ではfMRIに加えMEGを中心に使用することとする。

今後の研究の推進方策

27年度は若年者における視覚的ワーキングメモリの予測モデルを作成し,その実験法,解析法のブラッシュアップを行った。28年度は聴覚刺激で同様の実験を行ったのち,高齢者でのモデル作成し,ワーキングメモリの加齢メカニズムの解明に取り組む。

次年度使用額が生じた理由

研究を進めるうえで必要な物品の購入時期がずれた。

次年度使用額の使用計画

計画に基づき購入を進める。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] 脳機能計測によって認知機能をとらえる2015

    • 著者名/発表者名
      國見充展
    • 学会等名
      北陸心理学会第50回大会・第9回金沢大学人文学類シンポジウム
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous measurement of blood oxygenation level-dependent signals and pupil diameter2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsunobu Kunimi
    • 学会等名
      NCGG/JSPS NTU/NUS Joint Research Collaboration Workshop Brainconnects2015
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-07-31 – 2015-08-01
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Task load-dependent change of functional connectivity2015

    • 著者名/発表者名
      Kunimi, Kiyama, & Nakai
    • 学会等名
      NCGG/JSPS NTU/NUS Joint Research Collaboration Workshop Brainconnects2015
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-07-31 – 2015-08-01
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of the task load-dependent physiological response using simultaneous measuring method2015

    • 著者名/発表者名
      Kunimi, Matsuda, Kiyama, Takashima, & Nakai
    • 学会等名
      Organization for Human Brain Mapping 21th Annual Meeting
    • 発表場所
      Hawaii, US
    • 年月日
      2015-06-14 – 2015-06-18
    • 国際学会
  • [学会発表] fMRI/瞳孔反射同時計測パラダイムによる課題負荷の上昇に伴う生理的応答の変化に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      國見充展,松田圭司,木山幸子,高島一郎,中井敏晴
    • 学会等名
      第54回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-05-07 – 2015-05-09

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公開日: 2017-01-06  

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