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磁気刺激および電流分布イメージングによる脳機能ダイナミックスの研究

利用磁刺激和电流分布成像进行脑功能动力学研究

基本信息

批准号：
12002002
负责人：
上野照剛
金额：
$ 288.51万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、脳神経の局所的磁気刺激による脳神経活動の制御、及び新しい手法による神経電流活動の電流分布イメージングや脳磁図・脳波計測により、高時間分解能、高空間分解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構築することである。本年度は、研究最終年度として、磁気刺激時の脳波計測システムの確立、脳磁図計測により、認知活動、記憶活動の脳活動を調べること、及び、MRIを用いた電気情報イメージング技術の確立を目指した。また、同時に強磁場、およびパルス磁気刺激の安全性、および磁気刺激の治療効果の検証も行った。脳神経磁気刺激においては、磁気刺激時の脳波計測システムを確立し、磁気刺激時の活動の伝搬をとらえることが出来た。脳磁図、脳波計測においては、注意反応に関わる脳内処理が、刺激後約200msに後側頭部及び前頭部にある知見を得た。また、ワーキングメモリに関する脳内活動をイメージングした。MRIを用いて、体内の導電率分布を画像化する方法として、拡散強調MRIを応用した方法を提案し、ラット脳、ヒト脳の導電率分布を画像化することに成功した。また、定常磁場の生体影響に関し、再生医学の基礎技術のひとつとして細胞の磁場配向制御法を開発し、シュワン細胞で磁場による細胞配向制御を実現するなど、強磁場の積極的な医学応用においても成果を得ることができた。さらに、神経系に対する静磁場の影響を、ウシガエルの坐骨神経を用いて調べた。その結果、静磁場曝露により伝導速度の変化は認めなかったが、相対不応期における活動電位振幅に影響を認め、強磁場が神経膜イオンチャネルになんらかの影響を与えることが示唆された。パルス磁気刺激の医療応用に関しては、免疫効果を高め、ガン細胞の成長抑制に効果が見られた。

This study aims to construct a new method for the control of neurologic activity and the current distribution of neurologic current activity in the context of magnetic field measurement with high temporal and spatial resolution. This year marks the end of the study and the establishment of a system of magnetic field measurements, a system of magnetic field measurements, a system of modulation of cognitive and memory activities, and a system of techniques for the use of magnetic field measurements. Safety of high intensity magnetic field and high intensity magnetic field stimulation, and evaluation of therapeutic effects of high intensity magnetic field stimulation The development of neuromagnetic stimulation, the establishment of a pulse wave measurement system during magnetic stimulation, and the evolution of activities during magnetic stimulation have come to light. Magnetic field, wave measurement, attention, internal processing, stimulation after about 200ms, rear head and front head. The main purpose of this paper is to discuss the relationship between the two countries. Methods for imaging the electrical conductivity distribution in vivo using MRI were proposed and successfully implemented. The development of cellular magnetic field alignment control in regenerative medicine, the realization of cellular magnetic field alignment control in regenerative medicine, and the achievement of active medical applications of high magnetic fields The influence of static magnetic field on the nervous system is discussed. The results show that the static magnetic field exposure, conduction velocity and phase change affect the active potential amplitude, and the strong magnetic field affects the nerve membrane. The effect of magnetic stimulation on the development of immune system and the effect of inhibition of cell growth are discussed.

项目成果

期刊论文数量（98）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Dielectric resonance in magnetic resonance imaging : signal inhomogeneities in samples of high permittivity

磁共振成像中的介电共振：高介电常数样品中的信号不均匀性

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Journal of Applied Physics 97・10
影响因子：
0
作者：
Ogiue-Ikeda M;Kawato S;Ueno S.;Masaki Sekino et al.
通讯作者：
Masaki Sekino et al.

FEM-based calculation of the theoretical limit of sensitivity for detecting weak magnetic fields in the human brain using magnetic resonance imaging

基于有限元的计算磁共振成像检测人脑弱磁场的理论灵敏度极限

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Journal of Applied Physics 97・10
影响因子：
0
作者：
Ogiue-Ikeda M;Kawato S;Ueno S.;Masaki Sekino et al.;Hiroaki Mihara et al.;Hiroaki Mihara et al.;Tomohisa Hatada et al.
通讯作者：
Tomohisa Hatada et al.

磁場配向したフィブリン繊維を取り巻く水分子のT_2緩和時間

T_2 磁场中定向的纤维蛋白纤维周围水分子的弛豫时间