Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

自閉スペクトラム症 / 神経ダイナミクス / TMS / 磁気刺激 / 脳波 / エネルギー地形解析 / 認知の硬直性 / 脳科学 / 精神神経科学 / 精神疾患 / 認知の柔軟性 / 精神神経医学 / 計算論的精神医学 / 脳機能画像 / データ駆動型解析 / 自閉症 / 脳画像 / 脳刺激法

本研究の目的は、常に変化するダイナミックな脳活動状態をほぼリアルタイムに同定し、それに基づいた非侵襲的脳刺激をすることでヒトの認知的柔軟性に関わる因果論的神経基盤を同定することである。さらにはその手法を高機能自閉スペクトラム症当事者に適用することを目指す。これらによって、彼らの認知的硬直性を生み出している神経動態を明らかにし、そこに非侵襲的に介入する手法の基盤を開発することも目的としている。
この目的のために、脳活動依存型脳刺激装置を開発した。この装置はまず、脳活動をほぼリアルタイムに解析・同定するための要素技術として、エネルギーランドスケープ解析を採用している。この独自の解析手法に、やはり新規に開発したリアルタイム脳波データ前処理システム、そして非侵襲的経頭蓋磁気刺激法を組み合わせることによって、ヒトの脳活動のダイナミズムを追跡しつつ、注目するタイミングでのみ刺激を与える、という実験系を確立することができた。
そしてこの実験系を用いて、50人以上の被験者に対して、最大９週間に及ぶ心理神経実験を実施した。認知の柔軟性を支配する前頭前野領域を同定するには十分量の計測を行うことができた。
その結果、これまでの研究では、仮説としては考えられていたものの同定することができなかった脳活動―行動の因果関係を明らかにすることができた。さらに、なぜ先行研究ではこの因果律を検出することができなかったのか、その概念的理由をも提示することができた。この結果は国際総合学術誌に掲載された。

生体磁気 / 電流分布MRI / 経頭蓋磁気刺激 / 誘導電流シミュレーション / フェリチン / 磁気ナノ粒子 / 医用生体工学 / 磁気刺激 / 脳磁図 / 磁気共鳴 / MRI / MRスペクトルスコピー / 神経活動イメージング / 脳波 / ベータアミロイド / 生体医工学 / 磁気共嗚 / バイオイメージング / 脳機能

神経電磁気現象に関する脳機能情報を解析して,脳機能の動的機構の解明に迫るため,MRIによる神経電気活動の電流分布イメージングや細胞膜の水透過率を解析する手法を提案した.また,経頭蓋磁気刺激と脳波の同時計測により高時間分解能,高空間分解能を有する新しい脳機能ダイナミックスイメージング法を開発した.さらに,アミロイド沈着をMRIで観測するため,鉄の貯蔵蛋白質であるフェリチンに着目し,これに交流磁場を印加することで,鉄イオンのフェリチンへの取り込みとフェリチンからの放出に関する磁場の作用を調べた.

【研究分担者】
伊良皆啓治	九州大学	大学院・システム情報科学研究院	教授	(Kakenデータベース)
関野正樹	東京大学	大学院・新領域創成科学研究科	助教	(Kakenデータベース)