近赤外生体計測法による人脳機能の光学的マッピング

使用近红外生物测量技术对人脑功能进行光学测绘

• 批准号: 05267201
• 负责人: 田村 守
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05267201/
• 关键词: 近赤外分光; 機能マッピング

我々が試作した近赤外酸素モニターを多チャンネル化、高感度化しCT法により人頭部での血流量と酸素化へモグロビンの測定を種々の刺激条件下及びMental taskのもとで行なう。この時、脳局所血流量変動を1秒以下の高速の時間分解能で行ないたい。このため、装置の改良を以下のように行った。(1)近赤外の受光・送光プローブの小型化による部位別な血流速度の検出を行なう。特に音や光刺激による一次視覚野及び聴覚野の変動を検出した。(2)近赤外計測システムを多チャンネル化し、脳局所の血流変動を種々の負荷のもとで同時に追跡した。(3)脳波、ドップラー血流計等と同時計測を行ない、脳活動に伴う血流変動を他の結果と比較検討した。これにより、新しい光学的脳機能計測技術-近赤外イメージング技術-を人脳に応用し、種々の負荷時(思考、光や音刺激、運動刺激)における脳局所の血流変化及び酸素濃度変化を多チャンネルで外部より同時計測を行ない、高次精神活動を空間的・時間的に解析することができた。ここでは近赤外光の持つ高い生体透過性を利用することにより、従来の光学技術を用いた脳機能計測では不可能だった人頭部での光学的機能マッピングを高時間分解能で行なえる道を拓いた。

We try to measure the blood flow of the human head and the changes of the acid level by CT method under stimulation conditions and by Mental task. The time, the blood flow of the bureau changes less than 1 second, and the high speed time decomposition can be carried out. The following are the improvements to the equipment. (1)Miniaturization of near-infrared light receiving and transmitting tubes and detection of blood flow velocity at different sites The first visual field and the second visual field are stimulated by sound and light. (2)In the near future, the measurement of blood flow will be carried out in a variety of ways. (3)Wave, blood flow meter, etc. simultaneous measurement, activity, blood flow, and other results This is a new optical functional measurement technology-near infrared imaging technology-for human use, for various load (thinking, light, sound stimulation, exercise stimulation), for local blood flow and for changes in serotonin concentration, for multiple external measurements, for high-level mental activity, for spatial and temporal analysis. The optical function of the human head is impossible to measure by using optical technology.

项目成果

Y.Hoshi and M.Tamura: "Detection of dynamic changes in cerebral oxygenation coupled to neuronal function during mental work in man." Neurosci.Lett.150. 5-8 (1993)

Y.Hoshi 和 M.Tamura：“检测人类脑力工作期间脑氧合与神经元功能的动态变化。”

Y.Hoshi and M.Tamura: "Dynamic changes in cerebral oxygenation in chemically induced seizures in rats:study by near-infrared spectrophotometry." Brain Res.603. 215-221 (1993)

Y.Hoshi 和 M.Tamura：“化学诱发大鼠癫痫发作时脑氧合的动态变化：近红外分光光度法研究。”

Y.Hoshi,O.Hazeki and M.Tamura: "Oxygen dependence of redox state of copper in cytochrome oxidase in vitro." J.Appl.Physiol.74. 1622-1627 (1993)

Y.Hoshi、O.Hazeki 和 M.Tamura：“体外细胞色素氧化酶中铜氧化还原态的氧依赖性”。