選択的注意による感覚情報の可塑的脳内処理:ヒト早期認知機能の非侵襲的研究

通过选择性注意对感觉信息进行可塑性大脑处理：早期人类认知功能的非侵入性研究

基本信息

批准号：
14657237
负责人：
井口義信
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

選択的注意による感覚情報の優先処理と抑制について,追加実験で症例数を24例とし,知見の再現性と確実性を実証した。詳細は論文(Clin Neurophysiol 117,in press)に述べたが、その概略を記す。実験の眼目は,物理的に等質な二つの感覚入力が,注意によって目的情報と雑音入力とにふるい分けられ,そのフィルタ機能が脳活動の実体に現れることの実証である。一次体性感覚野の手指受容領域をモデルとし,示指と中指からの同時感覚入力に対する脳活動を磁界計測した。我々の先行実験(Neuroreport 13,2002)との比較を行い,一方の指に注意を向けることが,その指だけが刺激されたかのように受容野の活動を調整することを見出した。この背景には,注意指に対する受容野の反応強化と同時に,皮質間連絡による隣接受容野の抑制があると考えられた。この神経機構は脳の機能的可塑性の基盤でもあり,注意による情報処理の制御は,脳の短期の可塑的変化で成されると考えられた。注意による受容野の反応強化は,神経細胞群の発火頻度の増加と,それに伴う受容野の一過性の拡張が成因であると考えられる。これは,刺激の強度や頻度を高めた場合に起こる反応でもあり,注意の効果は刺激強度のemulationと考えられる。その逆説的な検証として,我々は,注意の効果が強い刺激の下ではマスクされることを実証した。この論文は,現在投稿中である。注意の脳内制御について,前頭葉の関与を検討する予備実験を行なった。触覚振動刺激の周波数判別を行なったが,同時に,それを外乱する視覚刺激を与えた。外乱刺激の無視に関連した前頭葉活動を認めたが,その信号源の推定精度には,二次体性感覚野の賦活が影響し,十分な信頼性が得られていない。振動周波数の処理については,二次体性感覚野,さらに聴覚領域の関与を新たに見出した(日本生体磁気学会誌17,2004)。

关于通过选择性注意的优先处理和抑制感觉信息的抑制，其他实验包括24例，证明了发现的可重复性和确定性。论文中已提供了细节（在印刷中，临床神经生理学117），但给出了摘要。实验重点是证明两个物理均匀的感觉输入被注意将目标信息和噪声输入筛选为噪声输入，并且它们的过滤函数出现在大脑活动的实质中。使用原发性体感区域的手指接种区域测量磁场，以及由于索引和中指同时的感觉输入而引起的大脑活动。与我们先前的实验（NeuroReport 13，2002）进行比较，发现将注意力集中在一个手指上可以调节接受场的活性，好像仅刺激了手指。背景被认为是对注意手指的接受场反应的增强，以及通过皮层交流抑制相邻的接受场。这种神经机制也是大脑功能可塑性的基础，人们认为通过注意力处理的控制是通过大脑中的短期塑料变化来实现的。人们认为，通过注意力的增强接受场响应是由于神经元组发射频率的增加以及受感受场的瞬时扩张所致。当刺激的强度和频率增加时，这也是一种反应，而注意力的效果被认为是刺激强度的仿真。作为矛盾的测试，我们证明了注意力在强刺激下被掩盖。本文目前正在提交。进行了初步实验，以研究额叶参与注意力的大脑控制。确定了触觉振动刺激的频率，同时应用了干扰它们的视觉刺激。我们观察到与忽略干扰刺激有关的额叶活性，但是信号源估计的准确性受次级体感皮质的激活影响，并且未获得足够的可靠性。关于振动频率的处理，我们发现了次级体感皮质和听觉领域的新参与（日本生物材料学会杂志17，2004年）。