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研究報告・科学論文

脳研究資料として、最新の脳情報をお伝えすべく近年の「科学論文掲載情報」と、脳を基礎から学ぶための「脳科学テキスト/DVD」をご用意しております。


脳科学の研究論文掲載情報 脳を基礎から学ぶためのDVD・書籍

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科学論文掲載情報

一覧
Orino Y, Yoshino K, Oka N, Yamamoto K, Takahashi H, Kato T.(2015) Brain Activity Involved in Vehicle Velocity Changes in a Sag Vertical Curve on an Expressway: Vector-Based Functional Near-Infrared Spectroscopy Study. Journal of the Transportation Research Board 2518: 18–26. DOI:10.3141/2518-03. 
>> 原著

Oka N, Yoshino K, Yamamoto K, Takahashi H, Li S, Sugimachi T, Nakano K, Suda Y, Kato T. (2015) Greater Activity in the Frontal Cortex on Left Curves: A Vector-Based fNIRS Study of Left and Right Curve Driving. PLoS ONE 10(5): e0127594. doi:10.1371/journal.pone.0127594.
>> 原著

Yoshino K, Oka N, Yamamoto K, Takahashi H, Kato T.(2013) Correlation of prefrontal cortical activation with changing vehicle speeds in actual driving: a vector-based functional near-infrared spectroscopy study. Fontier in Human Neuroscience. doi.org/10.3389/fnhum.2013.00895.
>> 原著

Yoshino K, Oka N, Yamamoto K, Takahashi H, Kato T.(2013) Functional brain imaging using near-infrared spectroscopy during actual driving on an expressway.
Fontier in Human Neuroscience. doi.org/10.3389/fnhum.2013.00882.
>> 原著
>> 詳細(開通前の高速道路運転中の脳活動の可視化に成功)
Sano M, Sano S, Oka N, Yoshino K, Kato T.(2013) Increased oxygen load in the prefrontal cortex from mouth breathing: a vector-based near-infrared spectroscopy study. NeuroReport 24: 935-940.
>> 原著
>> 詳細(口呼吸は、鼻呼吸よりも、前頭葉で多くの酸素消費を生じさせる)
Yoshino K and Kato T.(2012) Vector-based phase classification of initial dips during word listening using near-infrared spectroscopy. NeuroReport 23: 947-951.
>> 原著
>> 詳細(脳の酸素消費を見れば、本人の申告なしで言葉を理解しているか分かる)


開通前の高速道路運転中の脳活動の可視化に成功

脳の学校は、中日本高速道路株式会社との共同研究で、世界で初めて実際の高速道路(開通前)を走行している時の脳活動の可視化に成功しました。そして、最新のベクトル脳機能NIRS計測法を適応し、「スピードが変化する加速や減速時の方が前頭眼野で酸素消費が起きる」ことを発見しました。

これまでの脳研究は、計測装置や実験設備などの制約により、室内で行われた報告がほとんどでした。しかし、現在は小型の脳計測装置もあり、電源が確保できれば、実際の現場で計測を行う、フィールドワーク様の脳研究可能になっています。そこで、私たちは、脳計測装置を車載し、自動車運転中の脳活動を計測して画像化しました。

今回の研究で特に興味深いことは、目の動きを制御する前頭眼野において、自動車の加速と減速時には活動が有意に増加しましたが、速度変化のない一定走行、Uターン時には、加速、減速時よりも活動が弱くなったことです。

自動車運転は、主に眼を通じて道路や周囲の状況を把握し、判断し、ハンドルやアクセルを操作する活動です。一定走行時には、視覚情報を取り入れるための前頭眼野は、あまり活動しなくなりますので、覚醒が下がり「ぼ~」っとしやすい可能性が考えられ
ます。覚醒が下がると、前方車両の速度低下に気づくのが遅れることなどが予測されます。

一定走行で安定して走っている時こそ、意識的な注意が必要であることを頭の片隅において運転することが大切だと考えられます。我々は、今後も自動車運転に関しての知見を積み重ね、安全な交通設備等に還元していくことを考えております。


この研究成果は、「Fontier in Human Neuroscience」に12月24日付でWeb公開されました。

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●原著論文はこちらに掲載されております(※ページ横のPDFより全文ダウンロード可能です)

Yoshino et al., 2013. Functional brain imaging using near-infrared spectroscopy during actual driving on an expressway. Front. Hum. Neurosci. Doi: 10.3389/fnhum.2013.00882.

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口呼吸は、鼻呼吸よりも、前頭葉で多くの酸素消費を生じさせる

医療法人社団智徳会 ファミリー歯科医院(東京三鷹市)と、脳の学校は、脳の学校で開発したベクトル脳機能NIRS計測法を適応し、「口呼吸は、鼻呼吸よりも前頭葉で多くの酸素消費を生じさせる」ことを確認しました。

普段の鼻呼吸に比べて、口呼吸はADHDや睡眠障害など様々な合併症を引き起こすことが報告されています。今回の研究により、口呼吸では前頭葉の活動が休まらず、慢性的な疲労状態に陥りやすくなることに起因する可能性が明らかになりました。前頭葉の慢性的な疲労状態により、注意力が低下し、学習能力や仕事の効率の低下を引き起こしてしまうことが考えられます。
寝ても疲れが取れなかったり、昼間に眠たく感じたり、注意散漫になる人は、口呼吸習慣に気をつける必要があります。

この研究成果は、英国科学誌「Neuroreport」で出版されております。

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●原著論文はこちらに掲載されております(※全文無料ダウンロード可能)

 Sano Masahiro, Sano Sayaka, Oka Noriyuki, Yoshino Kayoko, Kato Toshinori
 "Increased oxygen load in the prefrontal cortex from mouth breathing:
  a vector-based near-infrared spectroscopy study"

 Neuroreport:24 (17): 935-940, 2013.

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脳の酸素消費を見れば、本人の申告なしで言葉を理解しているか分かる

脳の学校は、当社で開発したベクトルNIRS法を用いて、脳の酸素消費を計測することで、ヒトが言葉を聞いた際に、(本人が理解したかどうかを意思表示しなくても)本人が理解しているかどうかを判定できることを確認しました。

 この成果は、これまで検出が難しいと考えられてきた「Initial dip(イニシャル・ディップ)」と呼ばれる生体反応の存在を明確にするものであり、脳機能イメージング研究の進展に大きく寄与することが期待されます。研究論文は、2012年9月に英国科学誌「NeuroReport」のオンライン速報版で公開されており、2012年11月14日付の同誌面上で出版されます。

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●日本語の解説文はこちらからダウンロード出来ます(PDF)。

●原著論文はこちらに掲載されております。

 Yoshino Kayoko, Kato Toshinori
“Vector-based phase classification of initial dips during word listening
  using near-infrared spectroscopy”

  Neuroreport:14 November 2012 - Volume 23 - Issue 16 - p 947–951
  (Cognitive Neuroscience and Neuropsychology)

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 研究の背景と概要

脳の働きを非侵襲に計測する方法として近赤外分光法(NIRS)があります。これは脳の学校代表を務める加藤俊徳医師が1991年に原理を発見し、1993年に論文発表した技術ですが、脳血流などの血液動態のダイナミックな変化を観察する手法として注目されてきました。しかしながら、実際の神経活動と比べて、血液量の変化は非常にゆっくりとしていることや広範囲で生じることが問題視されてきました。これが、血流だけでは脳がいつ、どこで活動したのかを、正確に診断することが難しい理由です。

 そこで加藤医師は1993年以降、自らこの問題解決に乗りだし、2001年米国において、血流動態の位相に着目することで脳細胞の酸素消費の時間と場所を特定する方法「COE解析法(別名ベクトルNIRS法)」を開発し、特許化しました。吉野研究員は2003年より、この手法をさらに拡大して、臨床応用する研究に着手してきた。

 今回、言語理解を司るウェルニッケ野においてヒトが単語を聞いたときに、本人の意思に関わらず、自動的に微弱な酸素消費が生じることを発見した。この微弱な酸素消費は、長年、脳科学界でも検出が難しいとされてきた「Initial dip(イニシャル・ディップ)」という生体反応(脳が活動したことを示す微弱反応)と酷似しており、今回、脳血流変化では検出できない程わずかな酸素消費を頭皮上から検出することに成功したなる。1秒程度の単語を受動的に聞いている間に、酸素消費が生じたかどうかを判定することで、本人が何も意思表示をしなくても単語の意味を知っているかどうかが分かり、さらに未学習の単語の意味を学習すると、その直後には単語を聞くだけで酸素消費が起きたことを確認した。

 この研究によって、ベクトルNIRS法は、微弱かつ高速で生じる酸素消費をこれまでよりも高確率で検出し、言語処理などの高次脳機能の検査法として活用できることが確認された。脳機能の高速性に対応する新しい技術として、脳機能イメージング研究の進展に大きく寄与することが期待される。加藤医師と吉野研究員は小児領域を専門としており、脳疾患や発達障害によって意思表出が難しい人にも適用できる精度の高い脳機能診断法の確立に取り組んでいる。

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脳研究に役立つテキスト/DVD

脳科学の基本講義シリーズ 総集編テキスト


脳科学の基本講義シリーズテキスト

脳科学の基本講義シリーズ」のテキスト内容を刷新し、
一冊のテキストに致しました!

このテキストを通じて、脳と向き合う基本的技術を身につけることができます。脳を理解することで、ご自身の専門分野を一層発展させていただくことを主眼に、編集致しました。

目次

第1章 脳の基礎講義~解剖から機能まで~
第2章 脳機能イメージングの原理
第3章 脳の基礎講義(2)~脳の働きを光で見る~
第4章 脳機能イメ-ジングの技術(1)
第5章 脳の基礎講義(3)~脳機能の応用分野~
第6章 脳機能イメ-ジングの技術(2)

7350円(税込)

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脳の学校セミナー「脳科学の基本講義シリーズ」 第1~6巻


 「加藤俊徳医師による脳科学を理解し実践するための脳科学の基本講義セミナーDVD」

 脳の学校でしか聞けないオンリーワンの脳科学セミナーの内容をご自宅でご覧いただけます!


DVDは、2006年に学術・研究者向けに行われた講義の模様を収録したものです。
ご自宅で、ゆっくり、じっくりとセミナーをお楽しみ頂けます。

DVDに附属しているテキスト本は、講義内容を忠実に再現し、講義中では説明できなかった専門用語の解説なども含まれています(現在、脳科学の基本講義シリーズ総集編テキストとなっております)。

脳科学の基本講義シリーズDVDセット

 

脳の学校セミナー<脳科学の基本講義シリーズ>価格表
巻号 タイトル(DVD-video) 価格 在庫
全巻セット
全6巻セット
\108,000
[税抜\100,000]
第1巻 [税抜\15,000]
第2巻 [税抜\15,000]
第3巻 [税抜\22,000]
第4巻 [税抜\22,000]
第5巻 [税抜\18,000]
第6巻 [税抜\18,000]

 ※全6巻セットをご購入の方は、1講義分お安くお求めいただけます。
 ※上記価格は、DVDとテキストのセット価格です。
 ※1巻90分程度です。
 ※通常、お振込確認後3日(営業日)以内に発送の手続きをいたします。

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COE脳計測・解析シリーズ 全6巻セット


fNIRSの計測と解析を理解し、攻略するための講義を収録

~脳機能解析の精度を向上させる6巻シリーズ~


NIRSを用いたCOE脳計測・解析シリーズDVD

講師 加藤俊徳 医師(医学博士)

全6巻セット 本体¥12,6000(税別)
(※単一巻での購入をご希望の方は、ご連絡下さい)

 

NIRSを使った研究者やこれから始めようとお考えの方に向けて、NIRSを用いたCOE(脳酸素交換)計測と解析に必要なノウハウを59個収録したDVDです。

fMRIやNIRSとCOEの信号解釈の違いについても言及し,脳機能イメージングの知識を深め、NIRSより精度の高いCOEの解析方法を身につけることができる内容になっております。

 

 

各巻のテーマ

タイトル(DVD-video) 収録時間
価格
全巻セット
全6巻セット
\12,6000
[税別]
<第1巻> 68分

<第2巻> 57分
<第3巻> 89分

<第4巻> 137分

<第5巻> 154分
<第6巻> 152分

※当シリーズは、2007年6月~11月に弊社が主催した「脳番地・酸素脳講座 COE実践体験シリーズ」の講義模様を収録したものです。

申込む 


第1巻 NIRS光脳機能計測法 ~脳血流と脳酸素の働きを見るCOEへの着目~

COE脳計測シリーズ:前頭葉の構造と機能 第1章 巷に広がる脳ブーム
・イントロダクション
・脳の構造を映し出すMRI
・脳情報を取りだすNIRS
第2章 前頭葉の脳番地と脳機能計測法
・脳番地とは
・前頭葉の構造と機能
・脳機能の計測法を知る
第3章 光脳機能計測(NIRS)の概要
・NIRS計測法の歴史
・NIRS計測時の注意点
・脳酸素交換(COE)への着目

第2巻 運動系脳番地 ~脳活動をFORCE効果で捉える~

COE脳計測シリーズ:運動系脳番地 第4章 運動系脳番地の構造と機能
・脳機能イメージングの潮流
・再注目されている脳波
・運動系脳番地の構造と機能
・運動系脳番地の形態と機能個性
第5章 毛細血管からの脳機能マッピング
・個人によって異なる脳機能を検出するCOE
・光機能画像法の問題点
・毛細血管の影響を考慮しなかった非侵襲計測法
・光機能画像法の原理
第6章 酸素交換FORCE効果のドーナッツ現象
・脳番地の酸素交換ドーナツ現象
・COE(脳酸素交換機能マッピング)の概念
・血流増加を脳活動とみなすことの危険性
・脳血管の障害による酸素交換の自動調節
・僅かな指の動きを捉えるCOE計測技術

第3巻 聴覚・言語系脳番地 ~言語活動を定量高速イメージで捉える~

COE脳計測シリーズ:聴覚・言語系脳番地 第7章 言語系脳番地の構造と機能
・イントロダクション
・言語系脳番地の分布
・成長する言語系脳番地
第8章 言語COEの定量的イメージングと定量指標
・力水の法則が支配する酸素脳調節
・最先端COE理論と技術による定量高速イメージング
・言語系脳番地に起こる静脈性下水道効果の弊害
第9章 聴覚・言語機能の計測脳ハウ
・高速トリガー法による言語機能のCOE画像
・言語機能のフォース効果を捉える空間解像度
・ウェルニッケ野のフォース効果
・静脈性下水道効果を計測するfMRIの原理と問題点

第4巻 前頭葉の成長 ~従来の脳血流計測から飛躍したCOE計測~

COE脳計測シリーズ:前頭葉の成長 第10章 前頭葉の構造と発達
・イントロダクション
・前頭葉の構造と機能
・前頭葉の発達
第11章 脳循環代謝指標のイメージング
・従来の脳循環代謝指標の限界
・静脈血の悪影響
第12章 前頭葉の計測と応用
・前頭葉の成長に伴って増える脳血流
・左右非対称な構造をもつ前頭葉
・解剖に基づくブローカ野の同定
・光計測のコミュニケーション分野への応用
第13章 酸素交換を捉える脳機能計測
・COE計測のための注意事項
・脱酸化ヘモグロビン上昇の意義
・fMRIの信号解釈の誤り
・脳酸素交換COEの基本原理
・大脳機能局在論から酸素脳機能局在論へ

第5巻 視覚系脳番地 ~脳血流と脳酸素を二次元平面で捉える~

COE脳計測シリーズ:視覚系脳番地 第14章 視覚系脳番地の構造と機能
・イントロダクション
・脳全体に広がる視覚系脳番地
・視覚系脳番地の構造と機能
第15章 COE計測の原点
・一次視覚野を捉える
・局所脳機能計測の原点
・fMRIの信号の信憑性
・神経活動と酸素消費の関係
第16章 酸素交換平面座標と酸素交換波動方程式
・光脳機能計測技術の現状
・酸化ヘモグロビンと脱酸化ヘモグロビンが示す9つのパターン
・酸素消費と素通りを区別するCOEイージング法
・酸素交換平面座標
・酸素交換方程式と酸素交換理論

第6巻 脳酸素と脳血流の調節 ~酸素交換比で毛細血管の活動を見る~

COE脳計測シリーズ:脳酸素消費と脳血流の調節 第17章
加齢による脳の変化
・イントロダクション
・脳の形から老化を見る
第18章
前頭葉研究の攻略
・成人の前頭葉の働き
・前頭葉における第一次運動野の計測
・頭表・脳表解剖学的関係同定法
・超高齢者のスーパーフロンタルエリア
・アルツハイマー病のメカニズム研究
第19章
次世代の脳機能指標“酸素交換比”
・脳機能計測法が飛躍した1991年
・光脳機能計測法の基準
・毛細血管内の低酸素化を捉えるCOE計測
・光脳機能計測法と脳機能指標の整合性を考える
・脳番地内の酸素交換比を区別するCOE計測

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 当社、脳の学校は、病院ではなく、患者様への診療行為は行っていませんが、健常人でも脳の成長を生涯にわたって促し、たとえ病気をかかえた脳であっても、得意な脳番地を探して脳成長の支援をしております。また、すべてを脳からみて生きる価値、新しい人生観を創造し、脳文化の創造と商品開発サービスを事業としています。

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