医療情報システム研究室 脳機能イメージング N 班 【文献調査】 Fronto-temporal mapping and connectivity using NIRS for language-related paradigms 田中 勇人 廣安 知之 日和 悟 2016 年 4 月 9 日 タイトル 1 NIRS を用いた言語関連パラダイムにおける前頭側頭部のマッピングとコネクティビティ 著者 2 M. Hall, U. Chaudhary, G. Rey and A. Godavarty 出典 3 Journal of Neurolinguistics, vol.26, issue 1, pp.178-194, 2013 アブストラクト 4 言語パラダイムによる前頭側頭部の血行動態反応を理解するために，15 名の右利き健常者に対して NIRS 研究 が行われた．32 チャンネルの NIRS システム (Imagent ISS 社) が言語表現や言語認識のパラダイムに対する NIRS 研究を行うために用いられた．活性，機能的コネクティビティ，左右差の解析が，それぞれのパラダイムや刺激ご とに全ての被験者にわたって行われ，関連付けられた．(NIRS の先行研究で示されているように) 言語表現のパラ ダイムに反応するときに，ブローカー野が主要な役割を果たし，ウェルニッケ野が補助的な役割を果たすことが 示された．それに対して，(fMRI 研究で示されているように) 簡単に理解できるテキスト理解の間に主要な役割を 果たすのは，右ウェルニッケ野 (や右ブローカー野の一部分) のホモログである．てんかんや統合失調症の患者に おける今後の治療に向けて，様々な解析から言語を理解するために前頭側頭部領域全体を視覚化する NIRS 研究 は，本研究が初めてである． キーワード 5 Near infrared spectroscopy (NIRS)，Functional connectivity，Hemodynamic response，Fronto-temporal，Brain activation，Cortical lateralization，Language，Broca，Wernicke 参考文献 6 6.1 NIRS を使用した非侵襲的な脳機能イメージング [1] G. Strangman, D. a. Boas and J. p. Sutton, Non-invasive neuroimaging using near infrared light, Biological Psychiatry, vol.52, pp.679-693, 2002 [2] M. Wolf, M. Ferrari and V. Quaresima, Progress of near infrared spectroscopy and topography for brain and muscle clinical applications, Journal of Biomedical Optics, vol.12, 2007 6.2 言語課題による脳内活性に関する MRI 研究 [3] J. Brauer, J. Neumann and A. d. Friederici, Temporal dynamics of perisylvian activation during language processing in children and adults, NeuroImage, vol.41, pp.1484-1492, 2008 [4] A. Gartus, T. Foki, A. Geissler and R. Beisteiner, Improvement of clinical language localization with an overt semantic and syntactic language functional MR imaging paradigm, American Journal of Nueroradiology, vol.30, pp.1977-1985, 2009 [5] M. a. Meyer, K. Alter and A. Frederici, Functional MR Imaging exposes differential brain responses to syntax and prosody during auditory sentence comprehension, Journal of NeuroLinguistics, vol.16, pp.277-300, 1 2003 6.3 前頭側頭領域における言語課題を用いた NIRS 研究 [6] A. f. Cannestra, I. Wartenburger, H. m. Obrig, A. Villringer and A. w. Toga, Functional assessment of Broca’s area using near infrared spectroscopy in humans, Neuro Report, vol.14, pp.1961-1965, 2003 [7] U. Chaudhary, M. Hall, J. DeCerce, G. Rey and A. Godavarty, Frontal activation and connectivity using near-infrared spectroscopy: verbal fluency language study, Brain Research Bulletin, vol.84, pp.197-205, 2011 [8] A. c. Ehlis, M. j. Herrmann, M. m. Plichta and A. j. Fallgatter, Cortical activation during two verbal fluency tasks in schizophrenic patients and healthy controls as assessed by multichannel NIRS, Psychiatry Research: Neuroimaging, vol.156, pp.1-13, 2007 [9] A. c. Ehlis, M. j. Herrmann, A. Wagener and A. j. Fallgatter, Multi-channel near-infrared spectroscopy detects specific interior-frontal activation during incongruent stroop trials, Biological Psychology, vol.65, pp.315331, 2005 [10] A. Gallagher, D. Bastien, I. Pelletier, P. Vannasing, A. d. Legatt and S. l. Moshe, A noninvasive, presurgical expressive and receptive language investigation in a 9-year-old epileptic boy using near-infrared spectroscopy, Epilepsy and Behavior, vol.12, pp.340-346, 2008 [11] M. j. Herrmann, A. c. Ehlis and A. j. Fallgatter, Frontal activation during a verbal-fluency task as measured by nearinfrared spectroscopy, Brain Research Bulletin, vol.61, pp.51-56, 2003 [12] A. Jayakar, C. Dunoyer, G. Rey, I. Yaylali and P. Jayakar, Near infrared spectroscopy to define cognitive frontal lobe functions, Journal of Clinical Neurophysiology, vol.22, pp.415-417, 2005 [13] R. p. Kennan, D. Kim, A. Maki, H. Koizumi and R. 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Miller, Determination of language dominance with nearinfrared spectroscopy: comparison with the intracarotid amobarbital procedure, Seizure, vol.13, pp.399-402, 2004 [18] Y. j. Zhang, C. m. Lu, B. b. Biswal, Y. f. Zang, D. l. Peng and C. z. Zhu, Detecting resting state functional connectivity in the language system using functional near infrared spectroscopy, Journal of Biomedical Optics, vol.15, pp.1-8, 2010 [19] J. Brauer, A. d. Friederici, Functional neural networks of sementic and syntactic processes in the developing brain, Journal of Cognitive Neuroscience, vol.19, pp.1609-1623, 2007 2
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