近赤外分光法で赤ちゃん、子供と大人の認知機能を探る
Summary
ここでは、特に子供の脳の発達を研究するには、赤外分光法（fNIRS）、認知神経科学で使用される新規非侵襲的脳機能イメージングシステムの近くに機能するためのデータ収集とデータ分析の方法を説明します。このメソッドは、データ収集およびデータの解釈と科学的発見に不可欠な分析の普遍的な標準を提供します。
Abstract
そのような言語1,2,3,4,5,6,7,8,9,10、メモリ11、及び注意12などの高次認知過程に関連皮質の活性化を調査する赤外分光法（fNIRS）の研究、近機能の爆発進行中の典型的な非定型認知20,21,22と3,4,13,14,15,16,17,18,19世界的に関わる大人、子供や乳幼児です。認知神経科学のためfNIRSを用いての現代的課題は、彼らが23,24,25,26普遍的に解釈可能であり、したがって、機能的な組織と人間のより高い認知の基礎となる神経システムに関する重要な科学的問題を進めることができるようデータの体系的分析を達成することです。
既存のニューロイメージング技術は、どちらか少ない堅牢な時間や空間分解能を持っている。ポジトロンCTと機能的磁気共鳴イメージング（PETやfMRIが）より良い空間分解能を持っているのに対し、事象関連電位と磁気脳機能イメージング（ERPやMEG）は、優れた時間分解能を持っている。オキシヘモグロビンは優先的に680nmのとデオキシヘモグロビンによって吸収される近赤外域（700〜1000 nm）を、で、光の非イオン化の波長を使用しては、優先的に830nmの（例えば、実際に、非常に波長がにハードワイヤードで吸収されるここに示したfNIRS日立ETG – 400システム）、fNIRSはよくそれは放射線と良好な空間分解能（〜4cmの深さ）を使用せずに良好な時間分解能（〜5秒）の両方を持っているので、より高い認知の研究に最適、とされないことです参加者は密閉構造27,28に存在する必要があります。快適に普通の椅子（大人、子供）に座って、あるいはお母さんのラップ（乳幼児）に座っている間皮質活動の参加者が評価できる。特に、NIRSは事実上サイレント、（デスクトップのコンピュータのサイズ）ユニークなポータブルであり、そして参加者の微妙な動きに耐えることができます。これは、必ずしもそのキーコンポーネントの一つ音声生成や手話の手の中に口の動きとして持っている人間の言語の神経研究の場合に特に顕著である。
血行動態応答がローカライズされている方法は、レーザーエミッターと検出器の配列によってです。検出器は、皮質表面から反射される量を検出しながらエミッターは、非電離光の既知の強度を発する。近くに一緒にoptodesを、より空間分解能、さらに離れてoptodes一方、浸透の大きい深さ。のためのfNIRS日立ETG – 4000システム最適普及/解像度optodeの配列は、2センチメートルに設定されています。
私たちの目標は、フィールドを標準化し、共通のバックグラウンドを持っている別のfNIRSのラボが世界中で有効にするためのfNIRSデータの取得と分析の手法を示すことです。
Protocol
Discussion
本研究では、我々は人間の認知や知覚に関連して人間の脳機能を調べるために小説、非侵襲的fNIRSの脳のイメージング技術の使用を実証。 fNIRSを脳機能イメージングは、一日研究室で広く利用できる可能性があること、特に幼児や子供の集団で、医師のオフィスを非侵襲的脳機能イメージングの未来を表す場合があります、と臨床医がに関する基本的な科学的知見を適用できるように学?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、LAP（PI）への補助金によって支えられている。
国民健康R21 HD50558の研究所、2005から07を受賞、国立
健康R01 HD045822の研究所は、2004から09を受賞。ダナ財団助成を、
イノベーションのためのカナダの財団（"CFI"助成金）、授与、2004から06を受賞
2008-2012、オンタリオの研究助成は、2008から2012を受賞。
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| ETG-4000 | Hitachi | |||
| Matlab | The Mathworks | Psychology toolbox |
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