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複数の感覚刺激を処理する脳活動と、活動する皮質領域間を結合する脳神経線維との時空間的な相関関係を定量的に評価することにより、協調もしくは競合する複数の情報を時系列的に処理する脳内の動的な情報処理の本質に迫ることを目的として研究を進めた。
昨年度行った実験を踏まえて提示刺激を改良し、視覚刺激と聴覚刺激をそれぞれ単体で被験者に与えた時の脳活動および、両刺激を同時に与えた時の脳活動を近赤外分光法（NIRS）により計測して比較した。視覚刺激には動物の写真、聴覚刺激としては動物の鳴き声を用い、両刺激を同時に提示する際には写真と鳴き声の動物が一致する場合と一致しない場合の実験を行った。各刺激に対し被験者は、提示された動物が哺乳類かどうかを回答した。その結果、両刺激の動物が一致する場合および、一致しない刺激に対して写真の動物について回答する場合は特に視覚野が活性する被験者が多く見られた。従って視覚刺激と聴覚刺激が同時に提示されたときにも、回答に注力する刺激に対する脳機能の反応が強く現れたと考えられる。
さらに、磁気共鳴拡散テンソル画像法(MR-DTI)を用いた神経線維追跡から得られる脳神経線維の結合特徴とNIRSによる脳活動データの関係を明らかにするため、全頭からNIRSで計測したプローブごとの脳活動を磁気共鳴画像法(MRI)で計測した脳表面のボクセルごとのデータへと補間し、活性部位とそこから伸びる神経線維の時間的な相関について検討を行なった。その結果、課題成績の高い被験者の方が低い被験者よりも、時間的に早く活性部位が広がり、そこから伸びる神経線維の本数も早く多くなることが示唆された。従って、高成績者は課題を行う時間中により多くの神経伝達を行えたのではないかと考えられる。本研究課題により構築した脳活動と脳神経線維を統合して検討する手法は今後の脳機能解析に役立つことが期待される。
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