ヒト脳波の実時間処理システム構築によるθ波位相の生理機能の解明

构建人脑电波实时处理系统阐明θ波相位的生理功能

• 批准号: 18650065
• 负责人: 水原 啓暁
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyoto University (2007)Okayama University (2006)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18650065/
• 关键词: 神経科学; 脳・神経; 認知科学; 計測工学; 生物・生体工学; 非侵襲脳活動計測; 脳波; MRI; 脳機能イメージング; θ波; 記憶処理過程; 前頭葉; 海馬; ブレイン・コンピュータインタフェース; 認知神経科学

θ波と呼ばれる4〜8Hzの電気的神経活動はラットやヒトなどの脳内における重要な振動現象として考えられており,そのメカニズムや機能との関連はホットトピックの一つとなっている.近年,ラットやヒトの研究において海馬以外の皮質などからもθ波が観察されることが報告され始めている.また近年の報告により,海馬でのθ波活動の特定の位相に関係して,前頭葉内側面におけるスパイク活動が発生することが報告されており,θ波活動の位相情報が脳内における情報処理過程において重要な役割を果たしていることが考えられる.ヒトにおける従来のθ波に関する研究では,頭皮脳波の測定により前頭正中線上から発生するθ波が注意や記憶などの認知課題時に多く発生することが報告されているとともに,てんかん患者の皮質に直接埋め込んだ電極(皮質脳波)により,空間性認知課題において前頭のみならず頭頂・側頭の複数の皮質からθ波が観察されることが指摘されている.しかしながら,ヒト頭皮上における脳波活動と機能的活動の因果関係に関して疑問視する研究者は多く,頭皮上で観察される脳波活動が情報処理を実施するために必要不可欠な神経活動か否かの結論には未だに至っていない.そこで本研究では,ヒトの頭皮上で観察される脳波のひとつであるθ波活動が,情報処理機能に不可欠な神経活動であることを示すことを目的として,新たな非侵襲脳機能計測システムを構築した.構築したシステムにより,特定の皮質活動に対応する頭皮脳波の電位分布を同定することが可能となった.このことは,特定の皮質の活動が発生した際に,認知課題実行を妨害することが可能なシステムの構築に有意義な成果である.

4-8Hz的电神经活性，称为θ波，被认为是大鼠和人类大脑中重要的振荡现象，其机制和功能已成为热门话题之一。近年来，它已经开始报告说，在大鼠和人类的海马以外的皮质区域中观察到θ波。此外，最近的报道报告说，峰值活性发生在海马中θ波活性的特定阶段的内部额叶中，人们认为θ波活性的相位信息在大脑的信息处理过程中起着重要作用。 In conventional research on θ waves in humans, it has been reported that θ waves generated from the midline frontal line often occur during cognitive tasks such as attention and memory, and that electrodes (cortical brain waves) embedded directly in the cortex of epilepsy patients ) has pointed out that θ waves are observed not only in the frontal but also in the parietal and temporal cortex in spatial cognitive tasks.但是，许多研究人员质疑人类头皮上的脑电图活动与功能活动之间的因果关系，并且尚未得出结论在头皮上观察到的脑电图是否对于执行信息处理至关重要。因此，在这项研究中，我们构建了一个新的非侵入性脑功能测量系统，目的是表明θ波活性是人类头皮上观察到的EEG之一，是信息处理函数必不可少的神经活动。该系统已经构建，并且可以识别与特定皮质活性相对应的头皮脑电图的潜在分布。对于构建系统，当特定皮质活动发生时，这是一个有意义的结果，该系统可以干扰认知任务。