視空間的・視知覚的ワーキングメモリの機能的ネットワークと構造的コネクティビティ

Functionalnetworksandstructuralconnectivityofvisuospatialandvisuoperceptualworkingmemory

Frontiers in Human Neuroscience, Vol. 9, Article 340, 2015

20150908sobuchi

fMRIを用いて,健常被験者のワーキングメモリの神経基盤がこれまで調査されてきた.しかしながら,ワーキングメモリの機能的ネットワークを形成する皮質領域は,白質の線維束によってどのように結合されているのか,そしてこれらの結合の有向性と微細構造の特徴の指標として使用されるDTIは,個人のタスクパフォーマンスの違いを予測可能かはまだ明らかになっていない.squarelocationの視空間的課題とfaceidentificationの視知覚的課題中の23人の健康で若い被験者のfMRIデータが計測された.DTIデータも同様に計測された.WM課題に関係する機能的ネットワークを確認するため,我々はfMRIデータにICAを用いた.構造的白質と課題パフォーマンスの関連をみつけるため,ボクセルベースのDTI解析を行った.また,機能的ネットワークのノードの白質線維の結合性を確認するため,DTIデータによる確率的トラッキングを行った.頭頂と中前頭領域の高い脳活動が両タスクでみられる一方で,視知覚的ワーキングメモリ課題にのみ,紡錘状回と下前頭回の機能的補強がみられた.紡錘状回と下前頭回の神経結合性を示すaxialdiffusivityとfractionalanisotropyは,視知覚的ワーキングメモリ課題の処理速度と関連していた.我々の発見は試験的だという認識が必要だが,両課題は前頭と頭頂において,脳活動パターンの高いオーバーラップがあり,視知覚的課題において,紡錘状回と下前頭回の活動に違いが生じた.さらに,DTIの指標は処理速度を予測することが可能であることを発見した.