注意の神経機構としての脳活動カップリングの解明：バイコヒーレンス法による検証

阐明大脑活动耦合作为注意力的神经机制：使用双相干方法进行验证

• 批准号: 20K12589
• 负责人: 木田 哲夫
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Institute for Developmental Research Aichi Developmental Disability Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K12589/
• 关键词: 注意; 脳波; 脳磁図; カップリング; 脳; 意識

注意は必要な情報を選択し、不必要な情報を排除する機構および機能であり、人間の社会的な営みに必要不可欠な働きである。これまでの研究において様々な脳領域の活動が注意機能に関与することが報告されてきた。一方、脳活動には活動量、周波数、位相など、様々な特性があり、個々の脳領域の活動特性に加えて、それらの相互作用（カップリングneural coupling）も脳機能の発揮に極めて重要な要因であることが明らかにされつつある。本研究は、脳磁図（Magnetoencephalography: MEG）等の非侵襲脳機能評価法で計測した脳活動に対して、バイコヒーレンスを用いたカップリング解析ならびに複雑ネットワーク解析（グラフ理論解析）を行うことにより注意に関与する神経機構を統合的に検証する。昨年度までに、データ解析システム構築、注意課題遂行中のMEGデータからのバイコヒーレンス値の網羅的解析を行った。また、注意課題遂行中のカップリングの基盤となる安静時のカップリング状態を明らかにするために、安静時MEGデータの解析を開始した。本年度は、脳領域間カップリングの基盤となる安静時の機能的ネットワークをグラフ理論により全脳網羅解析した。その結果、MEGデータから抽出した脳機能ネットワーク特性が周波数特異性を示すこと、これらのデータからデフォルトモードネットワークの一部を同定できること、ネットワーク指標が年齢と相関すること等を見出した。また注意課題遂行中のバイコヒーレンス解析について検証を進めたところ、バイコヒーレンス値が安静時と比較して注意課題遂行時に統計的に有意に変化することを認めた。

谨慎是选择必要信息并消除不必要信​​息的机制和功能，并且是人类社会活动的重要功能。先前的研究报告说，各个大脑区域的活动都参与注意力功能。另一方面，大脑活动具有多种特征，例如活性量，频率和相位，除了单个大脑区域的活性特征外，它们的相互作用（神经偶联）也是发挥脑功能的极为重要的因素。这项研究通过使用非侵入性脑功能评估方法（例如磁脑摄影（MEG））进行测量的脑活动来整合通过使用双晶和复杂网络分析（图理论分析）进行耦合分析（图理论分析）来综合研究引起注意的神经机制。直到去年，我们已经从MEG数据中对双晶值进行了全面分析，MEG数据目前正在构造以及正在执行注意力任务。此外，我们开始分析静止的MEG数据以澄清静息耦合状态，这是在进行注意力任务期间耦合的基础。今年，我们分析了使用图理论的静止功能网络，这是脑间耦合的基础。结果，我们发现从MEG数据中提取的大脑功能网络特征表现出频率特异性，可以从这些数据中识别默认模式网络的一部分，并且网络指标与年龄相关。此外，当我们研究注意力任务期间的双晶格分析时，我们发现，在执行注意力任务与静止相比时，双顺式值在执行注意力任务时在统计上发生了很大变化。

项目成果

注意の脳波・脳磁図研究

脑电波/脑磁图对注意力的研究

• 发表时间: 2021
• 期刊: 臨床神経生理学
• 作者: 池田周正; 藤林俊介;山口誠二;織田和樹;高岡祐輔;奥津弥一郎;清水孝彬;河井 利之;大槻文悟;後藤公志;松田秀一;木田哲夫
• 通讯作者: 木田哲夫

手指動作における体性感覚－運動相互作用の指選択性

手指运动中体感运动相互作用的手指选择性

• 发表时间: 2020
• 作者: 木田哲夫;田中絵実;柿木隆介
• 通讯作者: 柿木隆介

脳磁場解析入門～基礎から最近の進歩まで～

脑磁场分析简介——从基础知识到最新进展——

• 发表时间: 2020
• 期刊: 日本生体磁気学会誌「特別寄稿」
• 作者: 塩谷佳介;林和子;松本有央;松田圭司;三浦健一郎;山根 茂;Mark Eldridge;Richard Saunders;Barry Richmond;永井裕司;宮川尚久;南本敬史;片上舜;岡田真人;河野 憲二;菅生-宮本 康子;木田哲夫
• 通讯作者: 木田哲夫

触覚性注意の手内分布における柔軟性：脳磁図研究

触觉注意力手内分布的灵活性：脑磁图研究

• 发表时间: 2020
• 作者: Hiroaki Komatsu;Yasuhiro Kotani;Keiko Kaihara;Keiji Naruse,Shingo Kasahara;Gentaro Iribe.;木田哲夫
• 通讯作者: 木田哲夫

身体活動に対する脳の適応的柔軟性

大脑对身体活动的适应性灵活性

• 发表时间: 2022
• 期刊: 日本運動生理学雑誌
• 作者: Kudo Seina;Kawasumi Yusuke;Usui Akihito;Igari Yui;Funayama Masato;Ueda Takuya;Ishibashi Tadashi;Saito Haruo;木田哲夫
• 通讯作者: 木田哲夫