生体の調和的律動構造：脳磁界計測による検証

生物体的谐波节律结构：使用脑磁场测量进行验证

基本信息

批准号：
21K12639
负责人：
大塚明香
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Information and Communications Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，脳の自発律動（δ，Θ，α，β，γ，HFO等），視覚・聴覚反応（auditory-/visual-steady state response，frequency-following response等），また，心拍・脈拍，呼吸等の生理活動に関連する生体磁気信号／雑音をMEG装置により一元的に検出し，成分間の周波数比を評価するための手法を開発している. 本年度（2022年度）は，本手法の基本周波数となる心拍動に関連する磁界成分について，昨年度開発した計測・解析手法の改良と検証を行った．具体的には，MEGセンサを被験者の頭部，頸部，胸部（正面側および背面側の計６箇所）に近付けた時のMEG信号を全方位的に計測し，計2160センサによる合体MEGデータを生成した．また，頭部，頸部，胸部のMR構造画像と血管画像（MRA）を基に，より浅い部位の動静脈を含む詳細なソースモデルを作成した．これらのデータおよびモデルを用いて，全ての心拍成分（PQRST波）を含む潜時帯における電流密度分布を推定した結果，心臓，頸部および浅側頭部位に由来する成分がより高い適合度で推定された．これらの結果により，計測および解析手法の妥当性と，推定結果の再現性が確認されると共に，心磁界雑音には心筋細胞の膜電位変化に伴う心室収縮に由来する磁界成分と，脳血管の脈拍動に関連する磁界成分が重畳するという仮説が支持されることが示唆された．以上が本年度の成果である.

在本研究中，我们研究了大脑自发节律（δ、θ、α、β、γ、HFO 等）、视觉/听觉反应（听觉/视觉稳态反应、频率跟随反应等）、心跳/脉率，我们正在开发一种方法，使用MEG设备集中检测与呼吸等生理活动相关的生物磁信号/噪声，并评估各成分之间的频率比。今年（2022年），我们对去年开发的与心跳相关的磁场分量的测量和分析方法进行了改进和验证，这是该方法的基频。具体来说，当MEG传感器靠近受试者的头部、颈部和胸部（前后共6个位置）时，会测量各个方向的MEG信号，并综合来自总共2160个传感器的MEG数据被收集。此外，还根据头部、颈部和胸部的 MR 结构图像和血管图像 (MRA) 创建了包括较浅区域的动脉和静脉的详细源模型。使用这些数据和模型，我们估计了包括所有心跳成分（PQRST波）的潜伏区中的电流密度分布，并发现源自心脏、颈部和浅颞区的成分具有更高的适应性。这些结果证实了测量和分析方法的有效性以及估计结果的再现性，并且还表明心脏磁场噪声包括源自与心肌细胞和脑血管的膜电位变化相关的心室收缩的磁场分量。有人建议支持与脉动相关的磁场分量叠加的假设。这些是今年的结果。