頭蓋内脳波を用いた人間の認知および感情処理の根底にある振動の調査

シータ、アルファ、ベータ、ガンマ、高ガンマなどのさまざまな周波数帯域の振動は、認知および感情情報の処理の根底にあると考えられています。 たとえば、シータ (3 ～ 7 Hz) およびアルファ (8 ～ 12 Hz) 振動は、作業記憶と注意処理の根底にあることが知られています。 ガンマ振動 (30 ～ 50 Hz) は、情報の急速な統合の根底にあることが知られていますが、シータ振動は感情的な刺激と中立的な刺激を区別することが知られています。 これらの振動が神経精神障害でも中断されるという事実は、これらの振動の重要性を強調しています。

これらの振動に関する私たちの理解の多くは、脳波検査 (EEG)、脳磁図 (MEG) などの非侵襲的な方法や、動物モデルにおける侵襲的な方法から得られています。 ただし、EEG と MEG は、大規模な皮質パッチの集団発火によって生成される振動を測定し、それによって空間分解能が失われます。 また、扁桃体や海馬などのより深い構造からの活動は、これらのモダリティでは検出できません。 動物モデルは、多くの場合、動物から人間へ、またはその逆の行動の不十分な変換に悩まされます。 頭蓋内 EEG または皮質電図 (ECoG) は、上記の欠点を克服するのに役立ちます。

ECoG を使用した研究は広く普及しており、認知と感情におけるさまざまな脳領域の機能的役割の解明に役立っています。 研究者は、これらの確立された手順を利用して、認知と感情におけるさまざまな脳領域から記録された振動の役割を研究することを目指しています。

医学的に難治性のてんかん患者は、外科的切除計画のために長期の侵襲的モニタリングを受けます。 電極は、発作の開始ゾーンを特定するために発作焦点の上に硬膜下に埋め込まれ、患者は多くの場合、神経科学病院のてんかん監視ユニットに約 1 週間置かれます。 この期間中、臨床調査のために頭蓋内脳波が常に取得されます。 研究者は、これらの患者を募集し、長期的なモニタリングを受けて、脳の直接記録へのまれなアクセスを活用し、認知および感情処理における振動の役割を研究することを計画しています。 研究に参加するためのインフォームド コンセントを提供する患者は、コンピューター ベースの認知および感情処理タスクを実行します。