視運動性眼球運動とMEG－fMRI統合解析に基づく運動透明視の脳内機構の研究

基于视动眼动及MEG-fMRI集成分析的运动透明脑机制研究

基本信息

批准号：
10J01341
负责人：
夏川浩明
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

運動透明視の解明は,動きから立体構造を認知する視覚認知機能を知る上で重要な課題である.運動透明視のような高次脳機能を含む皮質活動の時空間特性を明らかにするには,複数のモダリティによる脳機能イメージングを統合的に用いることが重要である.本研究で取り組んでいる,時間分解能に優れる脳磁図(MEG)に加え空間分解能に優れる機能的磁気共鳴画像(fMRI)の情報を用いるMEG-fMRI統合解析の問題点として,個人差の影響のある結果の解釈の難しさが挙げられる.1,2年目では,この個人差の影響を排するために,fMRIのデータについてグループ解析を行い,被験者共通の運動透明視に関連する皮質部位を特定し,その部位を賦活クラスターとして統合解析の計算に用いる手法を提案した.本年度はこの提案手法の有用性を調べるために,脳活動の良く知られた視覚誘導性サッカードのMEG,fMRIデータについて提案手法を適用し,サッカードに関わる皮質活動の時空間特性を明らかにした.統合解析の結果,ヒトの眼球運動に関わる前頭眼野と呼ばれる部位で,サッカードニューロンと固視ニューロンの活動を反映したものであると考えられる皮質活動は確認された.これらの結果より,提案手法は被験者共通に見られる皮質活動の高時空間分解能な推定法として有用性のある手法であると実験的に確認した.この統合解析によるサッカード研究は生体医工学シンポジウム2012で発表し,論文誌Advanced Biomedical Engineeringに採録された。また,運動透明視の皮質活動のダイナミクスを調べるために同手法を用い,運動透明刺激に誘発される初期の眼球運動とそれに付随する視覚連合野,頭頂間溝,第五次視覚野,外側後頭皮質の神経活動が運動透明視の奥行き決定処理にとって重要な役割を担っていることが示唆される統合解析結果が得られた.

阐明运动透明视觉是了解视觉认知功能的重要问题，可以从运动中识别三维结构。为了阐明皮质活性的时空特征，包括较高的大脑功能，例如运动透明视觉，使用多种方式使用整合性脑功能成像很重要。这项研究是使用磁脑电图（MEG）的信息进行集成的MEG-FMRI分析的问题，该信息具有出色的时间分辨率，以及具有出色空间分辨率的功能性磁共振成像（fMRI），这是很难与个体差异的影响来解释结果。在第一年和第二年，为了消除个体差异的影响，我们对fMRI数据进行了群体分析，识别与受试者中常见的运动透明视觉相关的皮质位点，并激活该地点。为了研究这种提出的方法的有用性，我们将所提出的方法应用于视觉诱导的脑活动扫视的MEG和fMRI数据，并揭示了与扫视相关的皮质活性的时空特征。综合分析揭示了皮质活性，被认为反映了扫视和固定神经元在人眼运动所涉及的额叶眼场的活性。从这些结果中，我们通过实验证实，所提出的方法是一种有用的方法，用于估计具有高时空分辨率的皮质活性，这是受试者常见的。使用这种综合分析的扫视研究在2012年的生物医学工程研讨会上介绍，并发表在《 Advanced》杂志上。它是由生物医学工程收集的。此外，该技术被用来研究运动清晰视觉中皮质活性的动力学，并且综合分析的结果表明，在视觉关联皮层，乳头间沟，第五次视觉皮层和侧面枕皮层的侧面性刺激性刺激和相关的神经活性引起的早期眼球运动以及侧面枕皮层的重要作用中，在深度视觉过程中起着重要的作用。