2018 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Non-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature |
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15H05875
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
飛松 省三 九州大学, 医学研究院, 教授 (40164008)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松橋 眞生 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40456885)
麻生 俊彦 京都大学, 医学研究科, 特定講師 (50397543)
小池 耕彦 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 助教 (30540611)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 神経振動 / 非侵襲的脳刺激法 / 高次脳機能 / 広域ネットワーク解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「目的」先端的脳機能計測によるヒューマンネーチャーの解明である。これを達成するために、1) 認知と非侵襲的脳刺激による神経揺らぎの生理学的意義の解明、2) 高次脳機能の広域ネットワーク解明、の2つのテーマにおいて実験系を組み研究を行う。
「研究方法・計画」用いた手法は、脳磁図(MEG)、事象関連電位(ERP)、経頭蓋脳磁気・電流刺激などである。プロジェクトの4年目であるため、最終年度に向けて複数のプロジェクトの実行から成果取りまとめの時期となった。課題負荷中の神経ゆらぎをネットワーク解析し、機能的結合度から高次脳機能との関連を検討している。また、安静時・課題負荷時の神経揺らぎの生理学的意義と磁気(TMS)・電気刺激(tACS)による脳機能の振動調節の介入を行った。
「今年度の主な研究成果」1) 内側側頭葉てんかん(mTLE)の海馬硬化側では、聴覚入力の調節機能が低下していることが分かった(2016年) 。海馬-聴覚連関の概念から、mTLEの病変側と聴覚脳磁場反応との関連を追及した。その結果、単耳刺激による聴覚脳磁場反応および聴覚定常状態反応の神経振動の位相同期度の異常と病変側との対応(側方性の指標)を初めて示した。2) 軽度認知障害(MCI)において、時間、場所、人とのオリエンテーションとMRIの容積との関連を検討したところ、右の下頭頂小葉の容積と認知機能の重症度が相関することを報告した。3) 他班とのコラボでは、B03班と「回転する蛇錯視時の脳磁図計測データ」について共同研究を開始した。これは、刺激に時間的に同期しない内因性振動を隠れマルコフ理論を使って見える化する研究であり、H30年度以降も継続して研究する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
九大にあるMEGは、H27年度においてオーバーホール並びにシステムのアップグレードを行った。しかしながら、コンピュータ・システム内のボードをすべて交換しなかったため、経年劣化した分の交換が必要となった。そのため、当初計画していたプロジェクトの進行に少し遅れが生じ、2年間は研究費を繰り越しした。しかし、本年はトラブルもさほどなく、概ね順調に研究をすることが出来た。共同研究体制は十分に構築されており、研究論文も一流国際誌に掲載されたので、概ね順調に進展していると判断している。
今年度は、以下の3つの成果が得られた。1) 海馬-聴覚連関の概念から、mTLEの病変側と聴覚脳磁場反応との関連を追及した。その結果、単耳刺激による聴覚脳磁場反応および聴覚定常状態反応の神経振動の位相同期度の異常と病変側との対応(側方性の指標)を初めて示した。2) 軽度認知障害(MCI)において、時間、場所、人とのオリエンテーションとMRIの容積との関連を検討したところ、右の下頭頂小葉の容積と認知機能の重症度が相関することを報告した。3) 他班とのコラボでは、B03班と「回転する蛇錯視時の脳磁図計測データ」について共同研究を開始した。これは、刺激に時間的に同期しない内因性振動を隠れマルコフ理論を使って見える化する研究であり、H30年度以降も継続して研究する。
まだ論文化できていないが、ドライ電極を使って、簡便に脳波を測定できるウェアラブル脳波計を開発して、その意匠登録を行った(意匠登録出願手続2018-024408)。今後は、認知症における神経振動(α波)をこの脳波計で計測して、認知症診断の一助となれるよう研究を進めて行く。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験は概ね順調に進行している。MEGのボードの問題はあるが、交換すれば問題なく稼働するので、研究の大きな支障とはならない。本プロジェクト研究を通じて、派生的に捉えられたいくつかの結果を基に、H31年度も実験を継続する。特に、安静時・課題負荷時の神経揺らぎの生理学的意義と磁気(TMS)・電気刺激(tACS)による脳機能の振動調節の介入に焦点を当てる。また、新しい脳の可塑性誘導のプロトコルを開発したので、現在、論文投稿中である。脳の領域には固有のリズムがあるので、内因性のリズムと外的振動との因果関係をさらに研究する。
残り、1年となったので、最終年度の成果取りまとめに全力を尽くす予定である。脳の領域には固有のリズムがあるので、内因性のリズムと外的振動との因果関係をさらに研究する。認知症、てんかん、自閉症など広域ネットワークの障害が予想される疾患を主な対象としながら、「ヒューマンネーチャーとは何か」という命題の本質を突き詰めて行く。脳機能の結合性をどのような指標でどう解析するかは未知の領域でもある。これらの点を踏まえて、共同研究者、連携協力者、大学院生と更なる連携を深めながら、研究を進めて行く。
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Research Products
(48 results)
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[Presentation] 軽度認知障害における一次視覚野の刺激駆動性変動の減少：fMRI研究2018
Author(s)
山﨑貴男,麻生俊彦,加世田ゆみ子,三森康世,土井光,松岡直輝,高宮尚美,鳥居剛,高橋哲也,大下智彦,山下拓史,土井一可,飛松省三
Organizer
第48回日本臨床神経生理学会
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[Book] 中枢脱髄性疾患2018
Author(s)
鈴木則宏 (シリーズ監修) 吉良潤一 (編集)
Total Pages
446
Publisher
中外医学社
ISBN
978-4-498-32800-6
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