[P-2-151] DTIとfNIRSデータを用いた脳活性部位間の神経線維3D描画システムの構築
【目的】本研究の目的は脳内の機能的および構造的なネットワークの関係性についての検討を行うことである．そのために，3Dプログラミングの一種であるDirect3Dを用いて，DTI (Diffusion Tensor Imaging) データを用いた神経追跡手法により得られる脳神経線維の走行とfNIRS (functional Near-Infrared Spectroscopy) から得られる脳活性部位を3D可視化するシステムを構築した．よって本稿では，基礎的検討として，提案システムを用いた評価実験を行い，脳活性部位間の神経線維の関係性について検討することを目的とする．【方法】本提案システムはDTIデータを用いた神経線維の3次元座標データと，fNIRSにより計測された脳血流量変化データから判断できる活性部位，およびfNIRSの磁気計測で得られる観測Probe毎の3次元座標データを用いて，活性部位間の神経線維を描画するシステムである．評価実験では，短文を読みながら文中の単語を記憶するRST (Reading Span Test) 課題時の複数の活性部位と描画される神経線維の関係性について検討した．この活性部位は，RSTの成績によって異なることが先行研究により示されている．本実験では，それらの活性部位間の神経結合について検討するため，成績が高い被験者と低い被験者各1名の課題時の脳活性データ，および脳神経線維データを用い，各被験者の活性部位間の神経線維の描画を行った．それらの結果を比較し，活性部位間の神経線維の特徴について検討した．【結果】低成績者では，DLPFCとブローカ領域にのみ神経線維の強い繋がりがあることが確認できた．高成績者では，DLPFCとブローカ領域，ウェルニッケ領域とブローカ領域に神経線維の繋がりが強いことが確認できた．これらの結果から，RSTの成績と特定部位間の神経線維の構造的特徴とが関係することが示された．【結論】以上の結果より，先行研究で機能的関連が示された領域間に神経線維の構造的な繋がりが存在し，成績によってその特徴が異なることが確認できた．本システムを用いることで，DTIとfNIRSデータから活性部位間の神経線維を可視化することで脳内ネットワークの機能的および構造的な関係性の解明に繋がることが示唆された．