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未来の脳科学に挑戦 する学生を歓迎します

未来の脳科学に挑戦 する学生を歓迎します. 臨床神経生理 飛松省三 連絡先 092-642-5541(Tel) tobi@neurophy.med.kyushu-u.ac.jp. 臨床 神経生理学とは？. 1) 非侵襲的脳機能計測法 による正常人の 感覚系 , 運動系 , 高次脳機能の機序解明 2) 神経疾患の病態や診断・治療法確立へ の貢献 3) 動物疾患モデルにおける脳神経疾患の 病態 , 病因 , 診断・治療法の実験的研究. なぜヒトの脳機能研究か？. ヒトの大脳皮質は高度に発達 !!. チンパンジーとヒトのゲノムの差 :1.23% ！.

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Presentation Transcript

  1. 未来の脳科学に挑戦 する学生を歓迎します 臨床神経生理 飛松省三 連絡先 092-642-5541(Tel) tobi@neurophy.med.kyushu-u.ac.jp

  2. 臨床神経生理学とは？ 1)非侵襲的脳機能計測法による正常人の 感覚系,運動系,高次脳機能の機序解明 2)神経疾患の病態や診断・治療法確立へ の貢献 3)動物疾患モデルにおける脳神経疾患の 病態,病因,診断・治療法の実験的研究

  3. なぜヒトの脳機能研究か？ ヒトの大脳皮質は高度に発達!! チンパンジーとヒトのゲノムの差:1.23%！

  4. 研究のキーワード ・Clinical(臨床) ・Systems(システム) ・Cognitive(認知) ・Developmental(発達) Neuroscience 神経科学 研究テーマ例(研究費参照) ・高次視覚認知調節機構 1. 顔・表情認知　 2. 運動認知(共同運動) 3．漢字・仮名処理 ・脳仮想病変による脳機能可塑性 ・時間認知機構(脳の中の時計)

  5. 脳機能: 役割分担, ネットワーク処理 複数のモダリティによるアプローチ必要

  6. 頭を開けずに脳を見る, 測る, 探る！ 128ch 脳波計 16ch 誘発脳波計 306ch 脳磁計 電磁気生理学的方法 機能的MRI 48ch 光トポ 脳機能イメージング

  7. 脳機能研究: 場所と時間を決める 10 SPECT 脳波・誘発電位 8 6 ポジトロンCT 位置の精度(mm) 機能的MRI 脳磁図 4 CT(コンピュータ断層撮影) 2 MRI(磁気共鳴画像) 0 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 時間の精度(秒)

  8. 128chセンサーネット電極 による高次脳機能解析

  9. 聴覚(音) 視覚(パターン) 接地電極 誘発電位波形の記録 体性感覚(電気) 接地電極 誘発電位による感覚機能探索 16ch 誘発脳波計

  10. 磁気刺激による運動系探索 単発刺激 反復刺激 2発刺激

  11. 脳磁図による脳機能探索 超伝導 極微弱脳磁場 (地磁気の1億分の1) 脳の小人 (ホムンクルス)

  12. 機能的MRIによる基底核運動回路の可視化 MRI:磁気共鳴画像 (酸化ヘモグロビンの変動) 感覚運動野 感覚運動野 補足運動野 運動前野 補足運動野 被殻 感覚運動野 被殻 視床 Positive Negative 0.7 〜 1.0 -0.7 〜 -1.0 0.4 〜 0.6 -0.4 〜 -0.6 径路係数 視床 0.1 〜 0.3 -0.1 〜 -0.3 左手の複雑運動 0.1 〜 -0.1

  13. 頭頂葉 V5 V1 顔認知の神経機構Nat Neurosci, 2003 研究テーマ例(研究費参照) 　・高次視覚認知調節機構 1. 顔・表情認知　 2. 運動認知(共同運動) 3．漢字・仮名処理 　・脳仮想病変による脳機能可塑性 　・時間認知機構(脳の中の時計) • 顔の同定(小細胞系, 紡錘状回(V4)) • 表情認知(大細胞系, 扁桃体) 高空間周波数 　　輪郭 (小細胞系) 低空間周波数 　　全体 (大細胞系) 広帯域 空間周波数 運動認知の神経機構Exp Brain Res, 2003 並列的視覚情報処理: ‘What’ and ‘Where’ • 背側-背側系(V6→SPL) 　行為のオンライン制御 • 腹側-背側系(V5→MST, IPL, SPL) 　 空間認知, 行為の理解 大細胞系: 運動, 立体視, 粗い形態 頭頂葉後部 後頭葉 外側膝状体 下側頭葉 小細胞系: 色覚, 細かい形態(顔,文字)

  14. 競争的外部資金獲得状況 1) 科学技術振興機構　社会技術教育研究(脳科学と教育) 平成16〜21年度 社会性の発達メカニズムの解明：自閉症スペクトラムと定型発達のコホート研究 3) 文科省科研費萌芽研究　平成18〜20年度 漢字・仮名処理の脳内基盤の解明 4) 文科省科研費基盤研究B　平成19〜21年度 脳の中の時計: 時間知覚の神経基盤 5)文科省科研費萌芽研究　平成20〜22年度 聴覚の時計と視覚の時計の相互交渉場面を探る 6) 厚労省科研費　平成18〜21年度 双極性障害の神経生理・画像・分子遺伝学的研究 7) 厚労省科研費　平成20〜22年度 反復磁気刺激によるパーキンソン病治療の確立 8) 九大P&P平成19〜20年度 デジタルブレイン研究・教育拠点 9) ERATO 合原複雑数理モデルプロジェクト　2003年11月〜2008年10月 脳の動的情報処理原理の解明

  15. 主な研究業績(過去5年) 1. Nakashima T et al: Electrophy-siol-ogical evidence for sequential discrimination of positive and negative facial expressions. Clin Neurophysiol. In press. 2. Tsurusawa R et al:Different perceptual sensitivities for Chernoff’s face between children and adults. Neurosci Res, 60 (2): 176-183, 2008. 3. Taniwaki T et al: Age-related alterations of the functional interaction within the basal ganglia and cerebellar motor loops in vivo. Neuroimage, 36:1263-1276, 2007. 4. Tashiro K et al: Repetitive transcranial magnetic stimulation alters optic flow perception. Neuroreport, 18:229-33, 2007. 5. Tobimatsu S, Celesia GG: Studies of human visual pathophysiology with visual evoked potentials. Clin Neurophysiol, 117: 1414-1433, 2006. 6. Taniwaki T et al: Functional network of the basal ganglia and cerebellar motor loops in vivo: Different activation patterns between self-initiated and externally-triggered movements. Neuroimage, 31:745-753, 2006. 7. Tobimatsu S: Visual evoked magnetic fields and magnetic stimulation of visual cortex. In: Celesia GG (ed), Disorders of Visual Processing, Handbook of Clinical Neurophysiology, Vol 5, Elsevier, p.143-166, 2005. 8. Goto Y et al: Familiarity facilitates the cortico-cortical processing of face perception. Neuroreport, 16: 1329-1334, 2005. 9. Maekawa T et al: Functional characterization of mismatch negativity to a visual stimulus. Clin Neurophysiol, 116:2392-2402, 2005. 10. Yamaasaki T et al : Left hemisphere specialization for rapid temporal processing: A study with auditory 40 Hz steady-state responses. Clin Neurophysiol,116:393-400, 2005.

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