- 著者
- 河内山 隆紀
- 出版者
- 株式会社国際電気通信基礎技術研究所
- 雑誌
- 若手研究(B)
- 巻号頁・発行日
- 2006
本研究は,複雑な手指運動学習課題における運動技能の両手間転移に関する神経機構の解明を目標としている。本年度は,主に昨年度構築した実験システムを用いて実験を行なった。被験者は,健常な男女40人であり,複雑な手指運動学習課題である健身球の回転運動課題を課した。両手間転移が評価できるように被験者を4群に分け,すなわち,右手から左手への転移を評価する群とその逆を評価する群に加え,それぞれに転移を生じない統制群を設けた。脳活動計測は,昨年来より共同研究を行っている生理学研究所の磁気共鳴画像装置(MRI)を用いた。MRIを撮像中に(1)ビデオ監視システムによる球の回転運動計測と(2)被験者の腕より導出した筋電図(EMG)計測を行ったが,解析の結果より被験者の行動は球の回転運動計測から評価することとした。その結果,行動学的には,学習に伴う,球の軌道分散が減少し,また回転角加速度の上昇が見られた。また脳活動計測データより,転移前では,運動学習に伴う,小脳、運動前野、補足運動野、体性感覚野、後上頭頂葉の活動減少が見られたが,転移後のデータにはそのような変化は確認されなかった。また,転移後の運動では,補足運動野と運動前野の活動が転移前に比較して上昇していることが確認された。以上の結果より,転移の成立は,転移前の補足運動野と運動前野で生じた運動学習がプライミング的な役割を持ち,それが転移後の当該領域の脳活動上昇を導き,さらには行動学上の促進効果の表出をもたらしたことが予想される。現在,行動学的データと脳活動計測データの相関分析などを継続中であり,それらの結果を踏まえた研究成果を今年度中に専門雑誌へ投稿予定である。
1 0 0 0 OA 機能的磁気共鳴画像(BOLD fMRI)の原理
- 著者
- 河内山 隆紀
- 出版者
- 公益社団法人 日本生体医工学会
- 雑誌
- 生体医工学 (ISSN:1347443X)
- 巻号頁・発行日
- vol.55Annual, no.4PM-Abstract, pp.357, 2017 (Released:2017-09-13)
過去20年にわたり、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)は脳活動計測実験に広く利用されてきた。その主な原理であるblood oxygenation level dependent(BOLD)効果は、血液内の赤血球に含まれる色素である還元ヘモグロビンを内因性の造影剤として用いている。還元ヘモグロビンは常磁性体であり、その周辺に磁場の乱れを生み、局所的なMR信号強度の減少をまねく。つまりMRI画像で「見える」のである。一方、脳の神経活動の増加は、脳酸素代謝量の増加に比べて大きな脳血流量の増加を引き起こす。その結果、単位体積あたりの還元ヘモグロビン量は減少し、MR信号強度はかえって上昇する。fMRI実験では、このような信号変化を画像化することで脳活動を評価している。BOLD信号は、原理上、脳血流量(CBF)、脳血液量(CBV)、脳酸素代謝量(CMRO2)などの複数の生理学的パラメータに依存する。また撮像シーケンスやMRI装置の磁場強度によって信号の起源となる毛細血管床や細静脈の関与の様式が異なるなど、信号の生成メカニズムは複雑である。fMRIを実験に有効に活用し、その結果を正しく解釈するためには、fMRI原理についての理解が不可欠である。本講演では、BOLD fMRIの生理学的・物理学的メカニズムについてできるだけ分かりやすく解説したい。
1 0 0 0 OA 認知的バイアス課題、行動薬理学的手法、脳領域間結合解析による妄想の形成基盤の解明
妄想すなわち誤った信念の形成には「結論への飛躍バイアス」と呼ばれる認知的バイアスが関わり、これは健常者にみられる「保守性バイアス」の裏返しと推定されるが、その神経基盤はよく分かっていない。本研究では、妄想の形成機序およびその神経基盤を、認知的バイアス課題および構造的・機能的な脳領域間結合解析を用いて解明することを目指した。結果、健常者における脳白質の統合性(構造的結合性)と保守性バイアスが正の相関を示した。また統合失調症において、脳の機能的結合性と結論への飛躍バイアスとが負の相関を示した。これらの結果により、妄想に関わる認知的バイアスの神経基盤が明らかとなった。