近赤外分光脳機能計測の現状と展望―臨床応用研究，認知神経科学からの知見

Current Status and Future Perspectives of Near-Infrared Spectroscopy: Clinical Applications and Neurocognitive Findings

はじめに

　今世紀に入って現在までの10年ほどの間に多チャンネルの近赤外分光法（near-infrared spectroscopy：NIRS）は，高次脳機能研究においてその特徴を活かした新しい研究を展開してきた。その内容は認知神経科学をはじめとして脳神経医学，精神医学，リハビリテーション医学，薬理学と多岐にわたる。本稿ではそれらNIRSの特性を活用した研究の潮流，それらの新しい研究が提供してきた知見，臨床における活用法について概説する。研究の中で浮かび上がってきた問題，今後取り組むべき課題についても適宜触れる。

　紙幅が限られているため，すべての領域について詳述はできないが，本稿ではとりたてて本特集のトピックに相応しいヒトの高次脳機能の最たる例，「言語脳機能」に着目し，言語機能を支える脳内基盤の発達について得られた最新の知見を中心に述べる。具体的には，乳児を対象にしたNIRS研究が示してきた生後1～2年内の音声処理機能についての大脳半球の側性化の過程，そして乳児の安静時の脳結合，音声言語処理に関わる脳機能結合の研究を紹介する。ヒト発達初期における言語の脳機能や側性化に関する知見は，成人の言語脳機能の先駆体としての脳内機構ばかりでなく，最も神経細胞やシナプスが豊富な時期の柔軟な脳の可塑的変化をも示し，ヒトの大脳に秘められた大いなる潜在能力を改めて認識させてくれる。

Abstract

　Near-infrared spectroscopy (NIRS) is a noninvasive neuroimaging tool that can measure local hemodynamic changes in the brain. Over the past decade, the technical advantage offered by multichannel NIRS has provided various new findings on higher cerebral function of the human brain. These findings have improved our knowledge of cognitive neuroscience, neurology, psychiatric medicine, rehabilitation medicine, and pharmacology. The present review illustrates such new findings and introduces a general trend of studies with NIRS and its clinical applications. In particular, new findings on early brain development and the organization of connectivity associated with language acquisition in the first year of life have been highlighted. Finally, some issues and concerns mostly stemming from the technical limitations of NIRS have been pointed out and discussed in view of current progress, so that future NIRS studies are more fruitful and reliable.