同時近赤外分光法により測定された協調作業中の2 人のprefrontal cortices の同期活動

Synchronous activity of two people ’s prefrontal cortices during a cooperative task measured by simultaneous near-infrared spectroscopy
Journal of biomedical optics, vol.16, no.7, pp. 077011, 2011
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社会過程の一つである協力中の脳活動を検討した.我々は,複数の参加者の同時に起きる脳活動とその協調作 業のパフォーマンスとの関係を調査した.2 人の参加者の脳活動を同時に測定するために,wearable near-infrared spectroscopy (NIRS) システムが用いられた.参加者の各ペアは協調作業を行い,NIRS システムにより脳血流量 の相対的変化を測定するする.タスクとして,聴覚的な合図の後,参加者は心の中で10 秒を数え,ボタンを押す よう指示された.また,ボタンを押すタイミングを調整してできるだけ同期させるように指示された.各参加者の 2 つのボタンプレスと参加者のどちらが速いかの情報,すなわち「intertime interval」は,各試行後にビープ音に よって参加者にフィードバックされる. 各参加者のprefrontal cortices の活性パターン間の時空間共分散が高い場合,それらのボタンプレス時間の間の 時間間隔はより短かった. この結果は,2 人の参加者の脳の同期化された活性パターンが,協調作業において相互作用するときのパフォー マンスと関連していることを示唆している.

ワーキングメモリ課題中の前頭前野皮質の活動のNIRS-fMRI における研究

A NIRS-fMRI investigation of prefrontal cortex activity during a working memory task
NeuroImage, Vol.83, pp.158{173, 2013
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近赤外分光(NIRS)は一般にヒトの脳機能の研究で使用される.しかし,皮膚血流のような表面の血流動態変化は前頭のNIRSのヘモグロビン(Hb)信号に影響するといくつかの研究は示す.前頭のNIRS-Hb信号の基準関連妥当性を調べるために,ワーキングメモリ(WM)中の機能的信号に焦点を当て,同時に計測した核磁気共鳴画像法(fMRI)によるBOLD信号との類似性を研究した.また,NIRS-Hb信号における表面の血流動態変化の影響を調べるために,同時にレーザードップラー血流計(LDF)で皮膚血流も計測した.賦活領域における前頭のNIRS-Hb信号の時間変化は軟組織のBOLD信号とLDF信号より灰白質のBOLD信号と関係することが相関分析によって示された.NIRS-Hb信号と頭蓋外のBOLDあるいはLDF信号との比較は注意しなければならないが,NIRS-Hb信号が主に灰白質の血流動態変化を示すことがこれらの結果から示唆された.さらに,NIRS-Hb信号のタスクに関する反応の振幅は被験者間において灰白質のBOLD信号と関係していて,これは強いNIRS-Hb反応の被験者は強いBOLD反応を示すことを意味する.したがって,NIRSは前頭前野皮質の活動における血流動態信号を計測するために使用することが可能であることをこれらの結果が支持する証拠となる.