手指筋出力と運動野活動との関係 : NIRSとfMRIによる比較 Relationship between finger-pinch force and motor activation : Comparison between NIRS with fMRI

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抄録

手指の筋出力と反対側運動野活動との間には相関があることが, 機能的核磁気共鳴装置(fMRI)や陽電子放射型断層撮像法(PET)より知られている.本研究では, 近赤外分光計測法(Near infrared spectroscopy ; NIRS)を用いて, この関係を調べた.右利き被験者4名が親指と人差し指で{0.5, 1.5, 2.5, 3.0} kgfの筋出力をしている最中に, NIRSおよびfMRIで脳活動を計測した.NIRSで得られた酸化ヘモグロビン変化量(Oxy-Hb)と筋出力との関係を調べたところ, 両者の間に正の相関が認められた.また, fMRIを用いて同じ被験者で同じ内容の課題を行った結果, BOLD信号と筋出力との間に正の相関があった.また, NIRS (Oxy-Hb)とfMRI(BOLD信号)との間には高い相関が認められたことから, NIRSは筋出力に関係する運動野活動を簡便に調べる方法として有効であると考えられる.

Previous studies using fMRI or PET in humans have shown that neuronal activity of the primary motor cortex (Ml) well reflects level of generated force by hand. In the present study, we investigated relationship between finger-pinch force and brain activity (Oxy-Hb) by utilizing near infrared spectroscopy (NIRS). We measured the motor cortical activity for 15 sec while four right-handed healthy subjects repetitively generated a target force {0.5, 1.5, 2.5 or 3.0} kgf with right thumb and index finger at 1 Hz. The activity in the contralateral primary motor cortex (Ml) was positively correlated with the level of force. We also measured BOLD signal with functional magnetic resonance imaging (fMRI) while the identical subjects performed the identical tasks. The Ml activity was also positively correlated with the level of force. The NIRS signal was strongly correlated with BOLD signal. These results suggest that NIRS can be a useful and convenient technique to measure human motor cortical activity.

収録刊行物

  • 電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング

    電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング 104(758), 25-30, 2005-03-21

    一般社団法人電子情報通信学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110003234127
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10091178
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    09135685
  • NDL 記事登録ID
    7358325
  • NDL 雑誌分類
    ZN33(科学技術--電気工学・電気機械工業--電子工学・電気通信)
  • NDL 請求記号
    Z16-940
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  NII-ELS 
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