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脳活動に伴う二次信号の8波長同時計測システムの開発

研究報告コード R013000504
掲載日 2003年10月1日
研究者
  • 小泉 英明
研究者所属機関
  • (株)日立製作所中央研究所
研究機関
  • (株)日立製作所中央研究所
報告名称 脳活動に伴う二次信号の8波長同時計測システムの開発
報告概要 脳活動に伴う二次信号の発生機序を解明する上で十分な計測精度を得るため,従来2波長で行っていたヘモグロビン濃度変化の計測の波長数を増加させる事で高精度化を図った。
多重変調-ロックイン検出法による,9波長×2チャンネルの,高感度同時分光計測システムを開発した。このシステムを用いて,指運動に伴う脳活動を計測することで計測誤差を評価した結果,脱酸素化ヘモグロビンについては従来比6.7倍と目標を大きく上回る効果が確認され,酸素化ヘモグロビンについては従来比3.2倍と目標レベルの精度向上を得た。今回の精度向上の結果,右手刺激での右脳計測及び左手刺激での左脳計測(同側計測)において,対側計測に比べて小さいながらも酸素化及び脱酸素化ヘモグロビンの濃度変化が明確に検出されている。今後,この高精度計測方法を脳機能計測に幅広く応用することにより,従来では検出が困難であった微小な変化が検出可能となり,脳活動に伴う二次信号の解明に大きく寄与するものと思われる。
研究分野
  • 計測機器一般
  • 生物科学研究法一般
  • 中枢神経系
  • 生体計測
関連発表論文 (1)A. Maki, Y. Yamashita, Y. Ito, E. Watanabe, Y. Mayanagi, and H. Koizumi, “Spatial and Temporal analysis of human motor activity using noninvasive NIR topography, “Med. Phys., 22, 1997-2005 (1995)
(2)Y. Yamashita, A. Maki, Y. Ito, E. Watanabe, Y. Mayanagi, and H. Koizumi, “Noninvasive near-infrared topography of human brain activity using, intensity modulation spectroscopy,” Opt, Eng., 35, 1046-1049 (1996)
(3)E. Watanabe, Y. Yamashita, A. Maki, Y. Ito, and H. Koizumi, “Non-invasive functional mapping with multi-channel near infra-red spectroscopic tomography in humans,” Neurosci. Lett., 205, 41-44 (1996)
研究制度
  • 共同研究等促進事業、秋田県「脳活動に伴う二次信号の計測とその発生機序に関する研究」/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 小泉 英明. 脳活動に伴う二次信号の高精度計測技術の開発研究. 共同研究等促進事業 秋田地区「脳活動に伴う二次信号の計測とその発生機序に関する研究」共同研究終了報告書,2000. p.604 - 613.

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