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2012 年度 実績報告書

脳皮質電位と白質画像融合による顔・表情認知システムの解明

公募研究

研究領域学際的研究による顔認知メカニズムの解明
研究課題/領域番号 23119701
研究機関旭川医科大学

研究代表者

鎌田 恭輔  旭川医科大学, 医学部, 教授 (80372374)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
キーワード脳皮質電位 / 顔認知 / 視覚認知 / 高周波律動 / 標準化 / 自動判別
研究実績の概要

頭蓋内脳表電極留置を用いて、視覚刺激の認知課題により誘発される皮質電位(認知ECoG)計測を行った。難治性てんかん40症例に頭蓋内電極を埋め込み、ECoG,計測を行った。視覚刺激はストライプ、単語、図形、顔認知を用いた。SPM8を用いて個人MRI脳を標準化し、その変換関数を用いて個人頭部CT(電極)に同様の座標変換を行った。このECoG標準化により高密度電極分布表示し認知課題別のhighγ帯域活動 (HGA)のダイナミクステンプレートを作成した。ストライプでは後頭極付近のみ、顔認知では側頭葉底部を広く、かつ外側にまでHGAが広がった。文字読みでは後頭極-側頭葉内側部へのHGAの広がりを認めた。左右に電極留置した患者では顔認知では右底部、文字認知では左底部が有意なHGAを認めた。標準脳上側頭葉底部の電極を用いた視覚課題クラス分けは、顔・文字、図形(chance rate 33.3%)では90%以上の正答率であった。MRI(fMRI)とECoGの電気生理現象を比較した。標準脳において言語課題 fMRIの有意なBlood Oxygenation Level Dependent (BOLD)上昇のあるECoG電極を選択して、HGAとBOLDを比較した。両者間には正の相関(R=0.57)を認め、前頭葉と側頭葉ECoG電極間ではHGAのピーク値は違いはなかった。前頭葉ではHGAが側頭葉(600ms以内)に比して1000-1500msと有意に長く時間現れていた。この違いはfMRI解析上で前頭葉活動が側頭葉に比して活動が強い、優位性を示唆する所見であった。fMRIによるBOLD信号の脳機能解析への応用は、実際の電気的活動のダイナミクスを考慮することが重要かつ、さらに正確な脳信号解読につながると期待できる。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 9件)

  • [雑誌論文] Characteristic profiles of high gamma activity and blood oxygenation level dependent responses in various language areas2013

    • 著者名/発表者名
      Kunii N, *Kamada K (2番目), 他3名
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 65 ページ: 242-249

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2012.09.059.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of language-related high-gamma activity assessed on a spatially-normalized brain2013

    • 著者名/発表者名
      Kunii N, *Kamada K (2番目), 他4名
    • 雑誌名

      Clin Neurophysiol

      巻: 124(1) ページ: 91-100

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2012.06.006.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 皮質電波による視覚認知ネットワークの解明2013

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔、他4名
    • 雑誌名

      脳神経ジャーナル

      巻: 22(3) ページ: 178-184

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integration of corticospinal tractography reduces motor complications after radiosurgery2012

    • 著者名/発表者名
      Koga T, Kamada K (4番目), 他11名
    • 雑誌名

      Int J Radiat Oncol Biol Phys

      巻: 83(1) ページ: 129-133

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2011.05.036.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Outcomes of diffusion tensor tractography-integrated stereotactic radiosurgery2012

    • 著者名/発表者名
      Koga T, Kamada K (3番目), 他9名
    • 雑誌名

      Int J Radiat Oncol Biol Phys

      巻: 82(2) ページ: 799-802

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2010.11.046

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The guidelines for Awake Craniotomy2012

    • 著者名/発表者名
      Kayama T, Kamada K (10番目), 他26名
    • 雑誌名

      Neurologia medico-chirurgica (Tokyo)

      巻: 52(3) ページ: 119-141

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ruptured aneurysm with delayed distal coil migration requiring surgical treatment2012

    • 著者名/発表者名
      Wada H, Kamada K (5番目), 他3名
    • 雑誌名

      Neurologia medico-chirurgica (Tokyo)

      巻: 52(6) ページ: 439-442

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Publication criteria for evoked magnetic fields of the human brain: A proposal2012

    • 著者名/発表者名
      Ozaki I, Kamada K (3番目), 他11名
    • 雑誌名

      Clin Neurophysiol

      巻: 123 ページ: 2116-2121

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2012.06.008.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳皮質電位による認知機能野の局在解析2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔、佐藤正夫
    • 雑誌名

      てんかんをめぐって

      巻: 31 ページ: 51-60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳神経外科診療の実績作りに脳血管内治療医は貢献しているか?2012

    • 著者名/発表者名
      和田 始、 鎌田恭輔 (9番目)、他7名
    • 雑誌名

      脳卒中の外科

      巻: 40(5) ページ: 317-321

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳皮質電位による言語・記憶機能野の局在解析2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔、他4名
    • 雑誌名

      てんかん治療研究振興財団研究年報

      巻: 23 ページ: 47-56

  • [雑誌論文] 脳機能画像に基づいた脳神経外科手術  Ⅴ.手術支援としてのニューロイメージング2012

    • 著者名/発表者名
      安栄良悟、鎌田恭輔 (8番目)、他6名
    • 雑誌名

      The Mt.Fuji Workshop on CVD  イメージテクノロジーの進歩と脳卒中治療

      巻: 30 ページ: 95-99

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳磁図の臨床応用に関する文献プレビュー(第2報):小児疾患2012

    • 著者名/発表者名
      白石秀明、鎌田恭輔 (5番目)、他9名
    • 雑誌名

      臨床神経生理学

      巻: 40(4) ページ: 203-208

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳磁図の臨床応用に関する文献プレビュー(第2報):虚血性脳血管障害2012

    • 著者名/発表者名
      露口尚弘、鎌田恭輔 (2番目)、他11名
    • 雑誌名

      臨床神経生理学

      巻: 40(4) ページ: 195-202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳皮質電位と機能的MRIによる言語・記憶機能ダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔、他5名
    • 雑誌名

      Brain and Nerve

      巻: 64(9) ページ: 1001-1012

    • 査読あり
  • [学会発表] Characteristics of vessel walls and blood flow by multi-modality imaging for vascular surgery2013

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      JOINT NEUROSURGICAL CONVENTION 2013
    • 発表場所
      ハワイ
    • 年月日
      2013-02-02
  • [学会発表] 脳機能の画像化による脳神経外科手術の未来2013

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第17回ニューロイメージングカンファレンス
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2013-01-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳機能画像と多チャンネルelectrocorticogram融合による言語機能関連BMIの開発2013

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      さきがけ「脳情報の解説と制御」研究領域 第2期生発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-01-21
  • [学会発表] 脳皮質電位と白質画像融合による顔・表情認知システムの解明2013

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      新学術領域研究「学際的研究による顔認知メカニズムの解明」班会議
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市
    • 年月日
      2013-01-13
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳機能画像と多チャンネルelectrocorticogram融合による言語機能関連BMIの開発2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      さきがけ「脳情報の解説と制御」第8回領域班会議
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-11-13
  • [学会発表] ECoGによる顔-文字-図形認知ダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第42回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-11-10
  • [学会発表] Imaging and decoding of semantic responses related to visual stimuli by electrocorticogram2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      43rd NIPS International Symposium
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2012-11-01
  • [学会発表] Imaging and decoding of semantic responses related to visual stimuli by electrocorticogram2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      BMI Osaka 2012
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-10-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳皮質電位による脳機能解読の臨床応用への可能性2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第71回日本脳神経外科学会総会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-10-18
  • [学会発表] State-of-the-art Neuroimaging and Intraoperative monitoring for maximal tumor resection2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第2回北海道探索病理学研究シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2012-10-06
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳皮質電位による言語・記憶機能野の局在解析2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第27回生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2012-09-20
  • [学会発表] 脳腫瘍摘出法と後療法2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第5回日本癌治療アップデート教育コース
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2012-09-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳神経外科手術 前頭葉機能マッピングと解剖2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第4回お茶の水Neuroimaging Conference -ONIC-
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-09-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳機能画像と多チャンネルelectrocorticogram融合による言語機能関連BMIの開発2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      さきがけ「脳情報の解説と制御」第7回領域班会議
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2012-07-23
  • [学会発表] 知識・技術・経験の共有による機能モニタリング脳神経外科手術2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第15回日本病院脳神経外科
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      2012-07-14
  • [学会発表] BMI and ECoG2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      CME2012
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2012-07-01
  • [学会発表] 機能解剖と神経画像の応用によるADOVANCED NEUROSURGERY2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      弘前脳疾患臨床セミナー
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2012-06-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 皮質脳波による視覚認知ネットワークの解明2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第32回日本脳神経外科コングレス
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-05-12
    • 招待講演
  • [学会発表] プラークイメージおよびICG血管撮影による血管壁特徴視覚化2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      第37回日本脳卒中学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-04-26
  • [学会発表] Spatial and temporal dynamics of language-related and face recognition brain functions by electrocorticogram and MEG2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田恭輔
    • 学会等名
      The 8th Asia Pacific Symposium on Neural Regeneration
    • 発表場所
      Taipei,Taiwan
    • 年月日
      2012-04-14
    • 招待講演

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公開日: 2018-02-02  

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