神経研究の進歩 38巻2号 (1994年4月発行)

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特集　非侵襲性脳機能測定法

誘発電位と事象関連電位本田　学 , 美馬　達哉 , 柴崎　浩 38巻2号 , 1994年4月 , pp.197-213

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はじめに

　非侵襲的に脳機能を評価する手法の中でも，脳波および各種誘発電位を用いて脳内神経細胞の電気活動を検討する手法は，比較的長い歴史を持つ。各種刺激に伴って頭皮上から得られる大脳誘発電位（cerebralevoked potential）は，刺激に直接関連して比較的短い潜時で生じ，感覚や知覚という外因性の要素を反映する刺激関連電位（stimulus-related potential）と，刺激の性状の認知（recognition）といった内因性の要素に関連し潜時の長い事象関連電位（event-relatedpotential）に大きく分類される。一般に，これらの頭皮上から記録される脳波を用いた手法は，高い時間的分解能を有する一方で，空間的分解能については，近年急速に進展を遂げているpositron emission tomography（PET），functional magnetic resonanceimaging（functional MRI），magnetoencephalography（MEG）などにくらべ劣っていることは否めない。しかし，その簡便さにより得られる多くの臨床的知見や，難治性てんかん患者の外科的治療を目的として実施される硬膜下電極，深部電極を用いた記録の知見によって，解剖学的関連の検討が盛んに行われている。

運動系刺激法宇川　義一 , 花島　律子 38巻2号 , 1994年4月 , pp.214-224

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　非侵襲性脳機能測定法の一つに，人間の大脳刺激が登場したのは，Mertonら^1）による高電圧電気刺激装置が発表されてからである。それまではヒトの大脳を侵襲的に開頭して刺激することはできたが^2），開頭せずにはできなかった。Mertonらの方法により，経頭蓋的に大脳皮質を刺激できるようになった。その後，痛みの少ない磁気刺激法が開発され^3），ヒトの非侵襲的大脳皮質刺激が広く応用されるようになった。この方法は運動系だけでなく，視覚^4），体性感覚^5），言語野^6）と様々な領域の大脳皮質機能の分析に応用されている。本項では，その中で，とくに運動系の分析について述べることとする。

　運動系の刺激についてでも，私自身がすでにいくつもの総説を書いており^7-10），刺激法の基本的原理・刺激部位，波形異常の意味することなどについてはすでに多くの方々が，理解されていることと思う。そこで今回は，運動系刺激の一般的方法をごく簡単に述べた後に，本刺激法を用いることにより判明してきたヒトの運動野の興奮性に変化を与えるいくつかの因子について述べることとする。以下が今回の内容である。

脳磁場計測（MEG）によるヒトの感覚運動機構の解析南部　篤 38巻2号 , 1994年4月 , pp.225-237

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はじめに

　脳を研究するものにとって，ヒトの脳機構，とくに認知，言語，判断などの高次脳機構を解明することは，“夢”といってもよい。しかしヒトを対象とする以上，非侵襲的でなければならないという大きな制約がある。近年の科学技術の進歩によって，本特集にみられるように，脳活動を，非侵襲的に精度よく計測できるようになってきた。そのなかでも脳磁場計測（magnetoencephalography，MEG）は，もっとも期待されている方法の一つである。

　生体には様々な電気活動があり，電流が流れればその周囲に磁場が発生する。しかし，その磁場の強さは，心臓由来のものでも地磁気の100万分の1程度，脳由来のものは1億分の1から10億分の1程度と微弱であるため，脳磁場は，超伝導状態におけるJosephson効果を利用した，SQUID（Superconducting QUantum Interference Device，超伝導量子干渉装置）と呼ばれる装置によって計測される。Cohen（1972）によって，初めてヒトの脳からα波に相当する磁場活動が観測されてから20年が経過するが，その後の進歩は遅々としたものであった。

磁気脳波（MEG）の臨床応用中里　信和 , 吉本　高志 38巻2号 , 1994年4月 , pp.238-246

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はじめに

　神経細胞の活動に伴って脳内には電流が発生する。通常の脳波electroencephalography（EEG）は脳内電流が頭皮上に作り出す電位差を測定する。一方，基本的な物理法則として電流が流れればその周囲に右ネジ方向の磁界が発生するが，脳内の電流もまた周囲に磁界を発生する。これを頭皮上から測定するのが，脳磁図あるいは磁気脳波magnetoencephalography（MEG）と呼ばれる検査法である。MEGの測定はきわめて微弱な信号をとらえることであり，近年の超伝導を用いた特殊な装置の開発により可能となった。MEGは高い空間分解能と高い時間分解能の両者を持ち合わせた優れた検査法であり，将来はEEGと相補的に利用されると考えられる。本稿では，最近臨床応用化されつつあるMEGの検査項目の中で，とくに脳外科手術に際しての脳機能マップという観点での解説を行う。ただし，てんかん外科治療のためのMEG診断に関しては，著者らの他の論文^1-5）を参照されたい。

SPECTによる脳血流測定と病態の解析小田野　行男 38巻2号 , 1994年4月 , pp.247-255

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はじめに

　Positron Emission Tomography（PET）による研究成果を，Single Photone Emission Computed Tomography（SPECT）による方法に還元してそれを広く普及させることは，核医学研究の理想である。PETによって得られたさまざまな脳循環代謝測定に関する成果のうちSPECTに還元されたもののなかでは，脳血流シンチがもっとも普及している。従来の脳の核医学的検査法は，血液脳関門の破壊を主な集積の原理とした^99mTC製剤（^99mTc-DTPAや^99mTC-pertechnetateなど）を用いるいわゆる脳シンチグラフィと，¹³³Xeによる脳循環測定法とが主流をしめていた。前者はX線CTの開発と普及により急速に衰え，後者のみが，脳血流をみるための機能検査としていまも活用されている。しかし，¹³³Xeには，散乱線による画質の低下や低解像力という問題があり，より正確な脳循環のパラメーターを算出するための放射性医薬品の開発が望まれていた。

PETによる脳循環代謝測定菅野　巖 38巻2号 , 1994年4月 , pp.256-264

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はじめに

　PETは体内の生理学的・生化学的機能を非侵襲的に，しかも，定量的に直接測定できる唯一の方法である。PETが臨床の現場で利用されるようになって10年以上経過した。その登場の頃のバラ色の可能性から，その利用が着実に進んでいる分野と，まだ手探りを続けている分野に，この方法の将来がだんだんと見え始めてきた。本文では，この中でほぼその地位を確立しつつある脳の循環とエネルギー代謝に焦点を合わせ，その方法論を中心に述べたい。

PETによるactivation study 百瀬　敏光 , 頼　哲司 , 佐々木　康人 38巻2号 , 1994年4月 , pp.267-275

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はじめに

　脳機能を探究するためにはいろいろなアプローチが存在する。個々のニューロンの活動を直接記録する方法，損傷脳における症状を分析する方法，生体内に投与された放射性トレーサの発するγ線や生体内で発生した磁場や電流の変化を，種々の外部計測装置によって計測する方法などである。これらの中で，生きた人間における脳活動を直接非侵襲的に計測する方法は，これまで未知であった人間の高度な精神活動のなぞを解き明かしてくれる大きな可能性がある。コンピュータをはじめとする科学技術の進歩はわれわれの目では直接見ることのできない脳内部の姿をマクロのレベルからミクロのレベルにいたるまで再構築してわれわれに見せてくれる。本論文においてはこうした非侵襲的なアプローチのうち，方法論的にある程度確立しており，これまで高次機能に関するかなりの成果があがっているポジトロンCT（PET）による脳機能解析について解説する。

大脳基底核疾患とPET 篠遠　仁 38巻2号 , 1994年4月 , pp.276-285

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はじめに

　Positron emission tomography（PET）は，¹⁵O，¹¹C，¹⁸Fなどの半減期の短いポジトロン放出核種で標識したトレーサーを投与し，この脳内動態を測定，解析することによって，脳血流，脳エネルギー代謝，神経伝達物質の代謝，神経受容体の測定を行うことができる画像法である。PETを用いて神経伝達物質，神経受容体を描出しようとの試みは1970年代初期にComarらが始めた^42）が，最初にヒトにおける画像化に成功したのは1983年のことで，Garnettら^18）が［¹⁸F］6-フルオロドーパ（［¹⁸F］ドーパ）を用いて黒質線条体ドパミンニューロン終末の描出に成功し，Wagnerら^52）が［¹¹C］N-メチルスピペロンを用いて線条体におけるD₂受容体の描出に成功した。以来この10年間にさらに有用なPETトレーサーの開発が進み（Fig. 1），PETスキャナーの解像力の向上とあいまってPETは大脳基底核疾患の有力な病態研究の方法となっている。ここでは最初にPETによる黒質線条体ドパミン系機能の測定法について述べ，次にPETによって得られた大脳基底核疾患の知見を自験例を交えながらまとめることとする。

磁気共鳴法による脳代謝測定成瀬　昭二 , 古谷　誠一 , 田中　忠蔵 38巻2号 , 1994年4月 , pp.286-300

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　本誌第34巻5号（1990年10月）の特集の中で，「MRSpectroscopyによる脳の画像化」の章で，磁気共鳴スペクトル（Magnetic Resonance Spectroscopy：MRS）の基本的事項，基礎実験から得られる情報，臨床応用の当時の現状，今後の可能性などについて述べた。その後3年間の研究で，当時期待されていた技術が現有の装置で開発，発展されMRSの臨床応用が大きく前進する可能性がでてきた。また，それを基にMRSに適するハードウエアの開発改良が行われようとしている現状である。ここでは前回の要約をしてMRSによる脳代謝測定の概説を解説するとともに，その後の発展によるMRS臨床応用の現状と可能性を述べる。

近赤外線による脳代謝測定星　詳子 , 田村　守 38巻2号 , 1994年4月 , pp.301-308

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はじめに

　脳が正常に機能するためにはエネルギーが必要であり，そのエネルギーは主にミトコンドリアにおける酸化的リン酸化によって供給されている。したがって，局所の神経活動の増加はその部位のエネルギー代謝の増加を伴い，通常この増加は脳血流の増加として測定され，この結果より脳の活動状態を間接的に知ることができる^1）。この考えに基づいてPET（positron emmission tomography），MRI（magnetic resonance imaging）などの脳機能イメージング法が開発されてきたが，これらが持つ時間分解能では神経活動の変化を動的に捉えることはほぼ不可能であった。しかしながら，新たに近赤外分光法の出現によりリアルタイムで，かつ連続的な脳活動の測定が可能になってきた。ここでは，この近赤外分光法の基礎的事項と本法による脳機能解析の実際を紹介し，高次脳機能における神経活動，脳代謝，そして脳血流調節について論じたい。

Functional Magnetic Resonance Imaging 小川　誠二 38巻2号 , 1994年4月 , pp.309-318

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はじめに

　1992年春頃から，ヒトの脳の活動部野を詳細にイメージ化できる磁気共鳴画像法（magnetic resonanceimaging, MRI）の新しい使い方が示され^1-3），functional MRI（fMRI）と呼ばれて脳科学のひろい分野からかなりの興味と期待を呼んできている。MRI法である故，その測定はまったく非侵襲的であり，活動部野の空間位置は解剖学的MRイメージのうえにそのまま重ね合わせることで決められる（図1a, b）。またその測定の空間分解能も高く，秒単位の経時変化を追うこともできる。感度は個人測定のみで結果を出せるほどであり，被験者間の平均をとる必要がない。脳活動に付随して起きるhemodynamicsの変化が及ぼすMRIシグナルへの影響を取り出してイメージ化するもので，PET（positron emission tomography）で血流の変化を測定して脳機能のマッピングをするのとよく似ている。fMRIはまだはじめられてから日が浅いので^4），それがどのようなものであるか説明することを目的として，fMRIの方法，fMRIにおけるシグナル変化の要因，ヒトの脳での適用例（知覚刺激や運動による活動部野の測定，認知機能に対応する部野の検出など），臨床面などへの今後の応用と問題点について記述してみたい。

Tagging Snapshot MRIの臨床応用熊田　政信 , 新美　成二 , 新津　守 38巻2号 , 1994年4月 , pp.319-326

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はじめに

　Tagging Snapshot MRIとは，あらかじめ筋内部組織の一部を磁気的に標識しておき，筋を変位させた後の内部組織の変位をその標識とともに画像化する手法である^7）。このTagging Snapshot MRIという新しい方法を用いて，日本語母音発音時の舌内部組織の変位を画像化し，その画像から，内舌筋・外舌筋などの収縮の様子をこれまでのどの方法よりも直接的に推測することが可能になったのでここに紹介する^4,8）。

　言うまでもなく舌は，その外部形態の自在な変化によって，もっとも重要な構音器官であると言える。舌が自在にその外部形態を変化させうる秘密は，複雑に走行する舌関連筋群，すなわち，たがいに直交する3方向の走行をみせ，主に舌の形を決定する内舌筋群と，舌を外部から引っ張り，主に舌の位置の決定に関与する外舌筋群の，収縮の複雑な組合せによる。

原著

H₂¹⁵O-PETによる漢字および仮名文字の読字過程の解析櫻井　靖久 , 百瀬　敏光 38巻2号 , 1994年4月 , pp.328-341

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はじめに

　読字過程（ここでは文字および文字列としての単語も含める）の神経機構に対するアプローチには，大きく分けて三つの流れがある。一つは，19世紀以来の，脳損傷者における欠落症状，すなわち失読を対象とした臨床神経心理学的な研究である。今日まで得られた知見によれば，中心溝より後方の領域で言語野以外に読字障害を生ずる部位として，後頭葉内側面（十脳梁膨大部），角回，側頭葉後下部が知られている。本邦で失語症に伴う読字，書字障害において一般に漢字のほうが仮名に比べて障害の程度が軽いということは，古くより指摘されてきたが，これらの部位の損傷による読字・書字障害においても漢字と仮名とで障害の程度に差のあることが明らかにされている。すなわち，後頭葉内側面（十脳梁膨大部）の損傷による純粋失読では，読みが漢字優位に障害される場合と仮名優位に障害される場合とがある^11,50,54）。角回病変による失読失書では，仮名読みの障害が強いことがある^31,50,55）。側頭葉後下部の損傷で漢字に比較的選択的な失読失書を生ずる^17-19）。こうした事実に基づき，岩田は漢字，仮名の読字のメカニズムについて，漢字の読字には視覚野から左側頭葉後下部を経てWernicke野に至る腹側路が不可欠であり，仮名の読字には視覚野から左角回を経てWernicke野に至る背側路が使われるという仮説を提唱している^17,18）。

基本情報

神経研究の進歩
38巻2号
(1994年4月発行)

電子版ISSN：1882-1243 印刷版ISSN：0001-8724 医学書院

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