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2017 Fiscal Year Research-status Report

脳波・脳磁図と機能的MRIを用いた脳損傷者の安静時機能的脳活動の解明

Research Project

Project/Area Number 15K01855
Research InstitutionNational Rehabilitation Center for Persons with Disabilities

Principal Investigator

浦上 裕子  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 病院(研究所併任), リハビリテーション部長 (00465048)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鷲沢 嘉一  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10419880)
桐野 衛二  順天堂大学, 医学部, 教授 (90276460)
Project Period (FY) 2015-10-21 – 2019-03-31
Keywords脳波脳磁場 / 安静時脳活動 / 機能的MRI / 脳損傷 / 精神疾患 / 音楽
Outline of Annual Research Achievements

[目的]脳損傷や精神疾患の認知行動障害や精神症状は、安静時機能的脳結合やデフォルトモードネットワーク(DMN)の異常に基づくのではないかという仮説を、脳波・脳磁図・機能的MRI(以下fMRI)の手法を用いて多角的に検証する。
[実績]①研究代表者(浦上)は、脳の可塑性を検討するために、健常者(音楽経験者7名と非経験者8名)の安静時活動・音楽聴取時・疑似演奏時の脳磁場活動を記録、その差異を検討した。音楽経験者は音楽聴取時に、左側頭部α活動が非経験者に比べて有意に減少、疑似演奏時には音楽聴取時と比べて左後頭部γ活動が有意に増加した。音楽経験者の、音楽聴取時に言語領域を含む左側頭部α活動の低下は、非言語的意識を反映し、左後頭部のγ活動の増加は視覚野における注意機能の向上を反映する可能性を考察した。fMRIを用いて、頭部外傷者7名と健常者7名の安静時活動を記録し、現在、解析中である。EEG-MEG同時記録を用いた頭部外傷者10名と健常者10名の各周波数帯域における安静時活動には有意差が認められていない。③研究分担者(桐野)は、fMRIと脳波の同時記録を用いて、20名の統合失調症の安静時脳活動を計測した。fMRIでは、統合失調症では、DMN領域内のFC(機能的結合)には有意差はないものの、内側前頭前野と後下側頭回との間のFC が健常群と比較して有意に亢進する結果を得た。脳波では、統合失調症と健常者の間にDMN内のFCに有意差はなかった。fMRIによる成人自閉症スペクトラム障害13名の安静時脳活動では、補足運動野と側頭極間や、小脳と大脳の複数部位の間のFCが亢進していた。④研究分担者(鷲沢)は機械学習の方法を用いて、脳波から感情を推定し、推奨音楽を提案する「ニューラルネットワークを用いた自発脳活動解析による音楽ジャンルの推定」を行い、「脳波情報に基づく音楽推奨システム」を提案した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

解析に時間を要し、全体のまとめができていない。論文執筆中である。今後研究成果報告書を作成する予定である。

Strategy for Future Research Activity

総説や論文を作成する。必要に応じて追加実験を行う。

Causes of Carryover

研究の進行が遅れているために、もう1年研究期間を延長としたため。論文作成や追加実験の謝金、旅費などに使用する計画である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Simultaneous rsfMRI and EEG Recordings of Functional Connectivity in Patients with Schizophrenia.2017

    • Author(s)
      Kirino E, Tanaka S, Fukuta M, Inami R, Arai H,Inoue R, Aoki S
    • Journal Title

      Psychiatry and Clinical Neurosciences

      Volume: 71 Pages: 262-270

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reorganization of the thalamocortical network in musicians2017

    • Author(s)
      Tanaka S, Kirino E
    • Journal Title

      Brain Research

      Volume: 1664 Pages: 48-54

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2017.03.027

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamic reconfiguration of the supplementary motor area network during imagined music performance2017

    • Author(s)
      Tanaka S, Kirino E
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 11 Pages: 1-11

    • DOI

      10.3389/fnhum.2017.00606

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Music training is associated with magnetoencephalographic gamma- and alpha-band oscillation binding with attention and consciousness.2018

    • Author(s)
      Yuko Urakami Yoshikazu Washizawa
    • Organizer
      The 8th International Congress of Pathophysiology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ranking deep neural network for automatic music recommendation system using EEG2018

    • Author(s)
      Hiroki Itoga Yoshikazu Washizawa Yuko Urakami
    • Organizer
      The 8th International Congress of Pathophysiology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ranking deep neural network for automatic music recommendation system using EEG2018

    • Author(s)
      H. Itoga, Y. Washizawa, and Y. Urakami
    • Organizer
      the 2018 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脳波情報に基づく音楽推薦システム2017

    • Author(s)
      糸賀弘樹,鷲沢嘉一
    • Organizer
      電子情報通信学会信号処理研究会シンポジウム

URL: 

Published: 2018-12-17  

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