思考脳波とカオス解析による大脳高次機能情報処理過程解明の基礎的検討

利用思维脑电波和混沌分析阐明大脑高级功能信息处理过程的基础研究

基本信息

批准号：
06855052
负责人：
山下政司
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Hokkaido Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

まず、健康な22歳の男性を被験者として、思考に際して重要な役割を行う記憶想起に関して、逐次差分法を用いて事象関連脳波を解析し、検討を行った。提示課題としては、3ビットの2進数は10進数ではいくつになるかを作業課題条件とした。計測された記憶想起課題関連脳波をトポグラフ表示した結果、記憶想起課題では、前頭前野を中心に負電位として脳波が現われている傾向が見られた。しかし、この課題条件では被験者によっては刺激数値の3ビットの2進数を一旦計算してしまっている者も見られ、厳密な意味では計算課題との心理作業において分離ができていないものと考えられる。したがって、他の条件を用いて記憶を想起させる適切な刺激条件を考案する必要がある。そこで、化学元素記号を提示して、その化学元素を想起させる課題を用いて同様に実験および解析を行った。トポグラフの解析によって解析した結果、記憶想起関連脳波は上記3ビットの2進数を10進数で想起する課題と同様に、前頭前野を中心に現われている傾向が見られた。次に、認知などの基本的な機能よりさらに高次の機能である論理数学的知性について調べた。被験者に二桁と一桁の数式を提示し、逐次差分法を用いて被験者が暗算を行っている場合の計算関連脳波を計測し、検討を行った。その結果、P300はほぼ頭頂部中央および右側頭頂部を中心に正電位として発生する傾向が見られるのに対し、暗算課題ではF4を中心とした左側前頭頂部から左側頭頂部に計算脳波成分が現われる傾向が見られた。最後に、被験者が暗算を行っているときの脳波を取得し、カオス解析を行った。解析例が少ないので明確ではないが、暗算を行うことで脳波のアトラクタは平静状態から変形し、積分相関曲線では傾斜に特徴が現われた。さらに微分相関曲線による解析でそのことが明確に示された。この特徴が頭部のどの部分で強く示されるかの検討は今後の課題である。

首先，以一名健康的22岁男性为研究对象，采用序贯差分法来分析与记忆检索有关的事件相关脑电波，记忆检索在思维中发挥着重要作用。任务条件是确定 3 位二进制数中有多少个十进制数。通过对与记忆回忆任务相关的测量脑电波进行地形显示，发现在记忆回忆任务期间，脑电波主要在前额叶皮层倾向于呈现负电位。然而，在这种任务条件下，看到一些受试者计算了刺激值的3位二进制数，并且从严格意义上讲，可以认为心理任务与计算任务没有分离。因此，有必要利用其他条件设计适当的刺激条件来进行记忆回忆。因此，使用呈现化学元素符号并要求参与者回忆化学元素的任务进行了类似的实验和分析。地形分析的结果发现，与记忆回忆相关的脑电波往往主要出现在前额叶皮层，类似于以十进制形式回忆3位二进制数的任务。接下来，我们研究了逻辑数学智能，这是一种高于认知等基本功能的功能。向受试者呈现两位数和一位数的数学公式，并在受试者使用序贯差分法进行心算时测量和研究与计算相关的脑电波。因此，P300倾向于以顶叶区域中心和右顶叶区域为中心的正电位出现，而在心算任务中，计算脑电波成分从以F4为中心的左额叶区域到左顶叶区域出现观察到了趋势。最后获取受试者进行心算时的脑电波并进行混沌分析。虽然由于分析例数较少，还不清楚，但通过心算，脑电波吸引子从正常状态发生了变形，积分相关曲线的斜率出现了特征。此外，通过使用微分相关曲线的分析清楚地证明了这一点。未来的挑战将是调查头部的哪一部分表现出最强烈的这一特征。