2015 Fiscal Year Annual Research Report
統合的神経イメージング法を用いたヒトの周期運動特性とその神経基盤に対する理解
| Project/Area Number |
14J00119
|
|---|
| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
|---|
Principal Investigator |
上原 一将 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 脳病態統合イメージングセンター先進脳画像研究部, 特別研究員(PD)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
|
| Keywords | fMRI / EEG / motor control / 周期運動 / EEG-fMRI同時計測 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，片手手指周期運動中の脳内神経基盤を明らかにするために脳波-機能的磁気共鳴画像同時計測(EEG-fMRI同時計測)を用いて検討を行った。昨年度から継続してデータ計測を実施し，EEGとfMRIそれぞれの解析に着手した。EEGの時間周波数解析で得られた運動感覚野領域に出現するalpha帯域(8-12Hz)のpower値の変化はfMRIで得られた運動野，小脳，補足運動野等の運動関連領域のblood-oxygenation level dependent (BOLD)信号と関連がみられ，alpha帯域のpower値はfMRIで得られたBOLD信号と負の相関を示すことが明らかとなった。その他のEEG周波数帯域として，随意運動に関与することが報告されているbeta帯域（13-40Hz）のpower値はBOLD値と相関関係は認められなかった。本研究の結果から運動感覚領域にみられるEEGのalpha帯域の変化は，運動野あるいは感覚野，補足運動野，小脳などの遠隔地に存在する運動関連領域の活動も反映されていることが示唆された。本研究は近年，ニューロリハビリテーションで用いられているBrain machine interface (BMI)に関する基礎的研究になることが期待される。これに加え，運動周波数の違いにおける脳波とBOLD信号の変化について検討を開始している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
周期運動中のEEG-fMRI同時計測を行い，データ解析をし予備的ではあるが結果は得られているためおおむね順調に進んでいると考えられるが，EEG信号のfMRI撮像由来のノイズ除去が不十分なところがあるため，さらなる解析の追加あるいは再計測が必要であると考えられる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
EEG信号のfMRI撮像由来のノイズ除去の確立と追加計測を実施し，周期運動中の運動制御に関する神経基盤を明らかにする。また，得られた結果の論文化を進めていく方針である。
また，研究計画として立案しているTMS（経頭蓋磁気刺激）-EEGの同時計測手法を用い，随意運動中の脳内神経基盤を明らかにする研究に関しては，現在，計測環境の整備，データ解析のためのプログラミング，予備実験を終了しており，本実験を実施する予定である。こちらも計測及び解析を進め論文化を目指す。
|
