日本基礎理学療法学会（JSPTF・JFPT）　一般演題口述
（基礎）21

[O-KS-21-3] 運動イメージ時の脳波周波数パターンは両側同期性に出現する

―脳波周波数パターンセンシングシステムを用いたBCIの創出を目指して―

^○兒玉隆之¹, 中野英樹², 大杉紘徳¹, 村田伸¹, 髙間良介³ (1.京都橘大学健康科学部, 2.畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター, 3.新門電子株式会社)

Keywords:運動イメージ, 脳波周波数パターン, 両側同期性

【はじめに】運動イメージ時の脳波活動を利用した運動出力型ブレイン・コンピューター・インターフェイス（BCI）において，そのセンシングの生理的指標には，脳内運動感覚領域の神経活動性を反映する脳波周波数成分SMR（8～12Hz）の脱同期を用いることが多い。しかし，運動イメージ時の周波数特性は複数の帯域における協調的変化（Weibo Y, et al., 2014）を示すため，単独帯域のみでなく各帯域の神経活動を一つの運動イメージ関連周波数パターンとして捉えることが重要と考える。さらに，そのパターンは環境や脳機能状態などの要因による影響を受け個体差を有するため，脳卒中患者への介入を想定した場合，個体内での非障害半球を基本センシングパターンとして障害半球へ適応させるBCIシステムが有用であると考えられる。しかし，同じ運動イメージ課題でも，左右個別に別々のタイミングで実施した際，個体内の半球間のパターンが同様かつ両側同期性かどうかに関する検討はなされていない。本研究では，健常者における左右の運動イメージ時の脳活動領域で出現する周波数パターンの様相について検討した。

【方法】対象は右利きの健常者18名（男性10名，女性8名）とした。運動課題として，ボタン押し課題を設定した。被験者は一側からボタン押しを被験者自身の意志で10回行い，終了後十分な休息を取った後に反対側にて同様に行った。それら各側の課題中の脳活動を検証するため脳波を計測（1024Hz）した。運動イメージに関連する電位は，運動準備電位（motor potential：MP）（Vaughan, et al., 1965）を分析した。運動イメージ時の脳領域として左右のSMC，PMCおよびM1を関心領域として設定し，MP出現時における本領域の神経活動性および神経相関について脳機能イメージング法sLORETA解析を用いて検証した。さらに本領域の各脳波周波数帯域（θ，αおよびβ波帯域）における電極部位C3，C4の振幅スペクトル（μV）を，イメージ側と部位の二要因について統計学的に解析（二元配置分散分析）した。有意水準は5%とした。

【結果】右指ボタン押し課題では前1068msec，左指では前1015msecに陰性緩電位を認めたため，本時間域の出現電位をそれぞれMPとした。MPでは左右関心領域の神経活動性を認め，各課題時における運動指令側の周波数パターンは半球間に神経相関を認めた。各周波数帯域における振幅スペクトルは要因に有意な主効果および交互作用を認めなかった。

【結論】sLORETA解析および振幅スペクトル解析の結果，運動イメージ時の周波数パターンは両側同期性を認めた。さらに，左右一側ずつの手指運動イメージを行っても同様の周波数パターンを呈することが明らかとなった。本結果を踏まえ，周波数パターンセンシングシステム（特許申請中）を基盤としたBCIシステムを創出し応用していくことは，脳機能障害患者などに対する神経機能再編成には重要であると考えられる。