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2011 年度 実績報告書

固有脳リズム反応の検出と感性やストレスに関わる内的状態の抽出

研究課題

研究課題/領域番号 23300169
研究機関東京電機大学

研究代表者

栗城 眞也  東京電機大学, 先端工学研究所, 教授 (30002108)

研究分担者 田中 慶太  東京電機大学, 理工学部, 助教 (10366403)
豊村 暁  東京電機大学, 先端工学研究所, 助教 (90421990)
キーワード生物・生体工学 / 脳リズム / ストレス / 定常反応 / 感性
研究概要

好き嫌いなどの感性やストレスによる緊張などの内的状態を,脳神経の感覚/運動系の固有脳リズムに同調する刺激により生じる定常反応の変調・変化から評価することを目的としている.まず,聴覚皮質と皮質下の構造において40Hzリズム活動が変化を受ける可能性をfMRIで調べた.一定周波数のAM音を刺激として定常応答を誘発させるとき,左右耳で変調周波数を変えて錯聴(競合)状態での賦活を調べた結果,錯聴生成時には左の聴覚野の他に運動野・運動前野,左右頭頂小葉の関与が認められた.しかし,視床や脳幹の賦活は観測されなかった.以上から,内的な認知状態(錯聴)と感覚皮質や運動系領野の活動の関係を確認することができた.
視覚対象による生じる心理状態(好悪感情やnegative/positiveな印象)の推定を目的として,種々の情動画像(IAPS)を刺激とし,周辺視野に与えたフリッカ刺激(15Hz)による視覚誘発定常反応を計測した.その結果,negativeとpositiveな画像間で定常反応の振幅が有意に異なることが分かり,視覚リズム活動に被験者の情動ないしストレス的心理状態が反映されると推察された.また,コミュニケーション時のストレスを評価する実験方法を開発するために,MRI環境において,被験者と実験者が疑似的な対面を行いながら会話を行うシステムを構築した.パイロット実験を遂行した結果,対面質問条件では被験者の発汗量が上がると同時に,脳の賦活も上がる傾向が見られた.さらに,MEGを用いた対面会話のために実験環境の整備を行った.磁気シールドルームのドアを開放したまま計測が可能であるため,実験者との対面状態を保ったまま,口の動きによるアーチファクトを抑えながら被験者が「ええ」,「いいえ」を答える予備的な実験を開始した.

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

無意識的で個人多様性をもち客観化が困難な内的状態を脳リズムから検出する目的に対して,初年度に得られた成果は十分と考える.特に視覚系の定常反応で有意な差異が観測されたことは大きな成果である.他方,辺縁系・大脳皮質・視床間の連絡により定常反応が変化を受けるという着想(仮説)は,聴覚リズムを用いたfMRI実験では視床などの賦活が観測されなかったために検証されていない、理由のおもなものは,使用したfMRI機の性能(視床のように神経核が小さくて強度が低い信号に対する感度が足りない)によると思われる.

今後の研究の推進方策

上の達成度で述べた仮説の検証は,実験機器(高額)に依存する可能性が大であることと,研究の目的達成に必要不可欠ではないので,こだわらずに内的状態の検出に重点を置いて今後の研究を進める所存である.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 好悪画像呈示時におけるMEGの位相解析2011

    • 著者名/発表者名
      宮村昂宏, 栗城眞也, 田中慶太, 内川義則
    • 雑誌名

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      巻: 12(844) ページ: 319-324

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental design for face-to-face vocal communication in MRI/MEG environments2011

    • 著者名/発表者名
      A.Toyomura, M.Yuasa, S.Kuriki
    • 雑誌名

      Proceedings of SICE Annual Conference

      ページ: 1608-1609

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Desynchronization of alpha-band rhythm related to retrieving short-term memory2011

    • 著者名/発表者名
      T.Momiki, K.Yokosawa, M.Sata, Y.Nakazono, M.Takahashi, S.Kuriki
    • 雑誌名

      Proceedings of 2011 World Congress on Engineering and Technology

      巻: Vol.05.Pt.01 ページ: 165-168

    • DOI

      978-1-61284-365-0/11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 短時間刺激による聴覚定常応答の遷移状態の検討2011

    • 著者名/発表者名
      小林勇介, 小林孝成, 田中慶太, 栗城眞也, 内川義則
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 111(482) ページ: 65-70

  • [雑誌論文] 聴覚定常応答における時間-周波数特性の検討2011

    • 著者名/発表者名
      小林勇介, 小林孝成, 田中慶太, 栗城眞也, 内川義則
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料

      巻: MAG-11-088 ページ: 25-30

  • [雑誌論文] 定常的視覚誘発脳活動を指標とした虚偽検出2011

    • 著者名/発表者名
      片山翔太, 板橋佑介, 田中慶太, 内川義則
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料

      巻: MAG-11-089 ページ: 31-35

  • [学会発表] Frequency Characteristics of Auditory Steady-State Response (ASSR) : Modulation of Dipole Moment as a Function of Carrier Frequency2012

    • 著者名/発表者名
      A.Otsuka, M.Yumoto, S.Kuriki, S.Nakagawa
    • 学会等名
      35th Midwinter Meeting, The Association for Research in Otolaryngology
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2012-02-26
  • [学会発表] 楽音認知に関わる脳活動の計測:音列やメロディーにより誘起される反応2011

    • 著者名/発表者名
      栗城眞也
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会「医学・工学における逆問題とその周辺(3)」
    • 発表場所
      東京(特別講演)
    • 年月日
      2011-11-28
  • [学会発表] 脳磁界聴性定常応答の位相同期に対する白色雑音の及ぼす影響2011

    • 著者名/発表者名
      田中慶太, 小林勇介, 内川義則
    • 学会等名
      第35回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2011-09-27
  • [学会発表] Event-Related Desynchronization of Alpha-band Rhythm Caused by Anticipation of Mimic Collision : MEG study2011

    • 著者名/発表者名
      K.Yokosawa, D.Kikuzawa, T.Watanabe, F.Takeuchi, K.Sekihara, G.Aoyama, M.Takahash, S.Kuriki
    • 学会等名
      8th IBRO World Congress on Neurosciemce
    • 発表場所
      Florennce, Italy
    • 年月日
      2011-07-01
  • [学会発表] MEGの時間情報に基づくヒト脳の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      栗城眞也
    • 学会等名
      MEGとfMRIによる計測を統合して脳活動を高精度に可視化する統合型ソフトウェア「VBMEG」公開記念講演会
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-15
  • [学会発表] MEG Studies on the Rhythmic Brain Activities2011

    • 著者名/発表者名
      S.Kuriki
    • 学会等名
      2011 Asia Symposium on Brain Science
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan(Invited)
    • 年月日
      2011-05-09
  • [学会発表] fMRIを用いた音階錯聴現象における脳内過程の特定2011

    • 著者名/発表者名
      王力群, 栗城眞也
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-04-30

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公開日: 2013-06-26   更新日: 2014-02-19  

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