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2010 年度 実績報告書

NIRSを用いたマインド/ブレイン-ヒューマン・インターフェースの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21300105
研究機関(財)東京都医学研究機構

研究代表者

星 詳子  (財)東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 副参事研究員 (50332383)

研究分担者 精山 明敏  京都大学, 医学研究科, 教授 (70206605)
キーワード行動学 / 神経科学 / 生理学 / 情動
研究概要

本研究は、言語性コミュニケーションが不可能で、かつ行動や表情からは感情をくみ取ることができない患者のQOL向上を目指して、脳活動計測から快・不快感情を理解することができる"マインド/ブレイン-ヒューマン・インターフェース"の開発を目的とする。近赤外線スペクトロスコピー(NIRS)は、ベッドサイドでリアルタイムの計測が可能な新しい脳機能イメージング法であり、"マインド/ブレイン-ヒューマン・インターフェース"に適切な計測技術と思われる。NIRSは外側に面する大脳皮質しか計測することができないが、外側前頭前野は扁桃体や前帯状回など感情生成に重要な領域からの入力を受けており、近年、感情制御の場としても注目されている。また、前頭極は、自身の考えや感じを内省評価する時に活動するという説があり、申請者らは先行研究で、前頭極は感情生成の場ではないが、感情誘発に用いた情動画像を見ることによって生じた様々な思考プロセスに関与していることを見出した。今年度は外側前頭前野の感情制御機構における役割をNIRSで検討し、さらにfMRIを用いてその他の脳領域の活動状態も調べた。NIRS計測から腹側外側前頭前野は不快感情生成に関与しており、快感情は外側前頭前野の脳血流低下を伴うことを明らかにした。fMRI計測結果はNIRS計測結果を支持し、さらに扁桃体や前帯状回なども感情生成に関与することを明らかにした。一方、視覚野の反応がきわめて強く、知覚刺激の種類と感情に密接な関係があることを示唆された。
分担研究者の京都大学・精山はNIRSを用いた快情報に基づくリアルタイム・バイオフィードバック計測システムを構築し、平成22年7月9日~8月22日まで京都国立近代美術館において鑑賞者参加型の研究展示を行い787名の一般参加者の協力を得て、「音」や「光」に対する「快」を作り出すための情動計測に成功した。(読売(2010年7月3日夕刊)と日本経済新聞(2010年8月4日夕刊))。なお、fMRIでは上記研究を行うための予備実験として星らの提唱する前頭葉の快・不快検出部位が正しいことを確かめた。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Recognition of human emotions from cerebral blood flow changes in the frontal region : a study with event-related near-infrared spectroscopy.2011

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Y, Huang J, Kohri S, Iguchi Y, Naya M, Okamoto T, Ono S.
    • 雑誌名

      J Neuroimaging

      巻: 21(2) ページ: e94-e101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toward the next generation of NIRS2011

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Y
    • 雑誌名

      Phil.Trans.R.Soc.A.

      巻: In press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blood Oxygenation Level-dependent Functional Magnetic Resonance Imaging of Bilateral but Asymmetrical Responses to Gustatory Stimulation in the Rat Insular.2011

    • 著者名/発表者名
      Kida I, Iguchi Y, Hoshi Y.
    • 雑誌名

      Neurolmage

      巻: In press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] I.基礎的知識 5.MRS2011

    • 著者名/発表者名
      星詳子
    • 雑誌名

      Medical Rehabilitation「脳疾患画像読影のコツとpitfall」

      巻: In press

  • [雑誌論文] Effects of the Autonomic Nervous System on Functional Neuroimaging : Analyses based on the Vector Autoregressive Model2011

    • 著者名/発表者名
      Seiyama A., et al., 他3名
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      巻: In press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] .Effective optode configuration for the image reconstruction in diffuse optical tomography2010

    • 著者名/発表者名
      Uchida K, Okawa S, Matsuhashi S, Hoshi Y, Yamada Y
    • 雑誌名

      Medical Laser Application

      巻: 25 ページ: 154-160

    • 査読あり
  • [学会発表] 「視線」の解析に基づく精神発達メカニズムの解明2011

    • 著者名/発表者名
      星詳子
    • 学会等名
      第22回日本発達心理学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-25
  • [学会発表] Effects of Autonomic Nervous System on Functional Neuroimaging : Analyses based on the Vector Autoregressive model2010

    • 著者名/発表者名
      Seiyama A., et al., 他3名
    • 学会等名
      International Society of Oxygen Transport to Tissue 2010
    • 発表場所
      Swiss(Ascon)
    • 年月日
      20100718-20100723
  • [学会発表] Forward and inverse problems in near-infrared optical tomography.2010

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Y
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Joint Workshop on Inverse Problems
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-22
  • [学会発表] Toward the next generation of NIRS2010

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Y
    • 学会等名
      The Royal Society Theo Murphy International Science Meeting
    • 発表場所
      Chicheley, UK(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-08
  • [学会発表] Basic Studies on NIRS : Toward further development of functional optical brain imaging.2010

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Y
    • 学会等名
      29th International Congress of Clinical Neurophysiology ICCN2010
    • 発表場所
      Kobe, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2010-10-30
  • [学会発表] Neuropsychological mechanisms of eye movements accompanying cognitive activity.2010

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Y, Chen S-J.
    • 学会等名
      16th Annual Meeting of the oraganization for Human Brain mapping
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2010-06-09
  • [学会発表] Neuropsychological mechanisms of eye movements accompanying cognitive activity.2010

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Y, Chen S-J.
    • 学会等名
      第87回日本生理学会
    • 発表場所
      盛岡(岩手県)(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-21
  • [図書] MRSの基礎と臨床 中のマルチモダリティー計測:fMRIとの同時計測2011

    • 著者名/発表者名
      精山明敏・関淳二
    • 出版者
      新興医学出版
  • [図書] NIIRSを用いた小児の発達の解析(In:小児科臨床ピクシスここまでわかった小児の発達)(五十嵐隆, 久保田雅也編)2010

    • 著者名/発表者名
      星詳子
    • 総ページ数
      230
    • 出版者
      中山書店

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公開日: 2012-07-19  

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