脳波測定によって脳の3D映像を構築する技術なんてあるのですか？

質問

ビデオ「教職員登場・森昭雄教授「ゲーム脳からの解放」http://www.nihon-u.ac.jp/service/vod/で、この森教授は、“脳波測定結果”と称して、色彩で“活動”を表しているという、3Dリアルタイムの脳画像を示しています。

まず１点は、脳波の測定によって“脳の活動”を計測することは可能なのか？
そしてもう１点は、脳波の計測結果から脳の3D画像を構築することなど可能なのか？

よろしくお願い致します。

回答No.4

MK1 · ベストアンサー

追加回答します。
前回回答では、ビデオについての私の評価を示しましたが、貴方の質問には答えていないことに気づいたので、補足的に説明します。

＞まず１点は、脳波の測定によって“脳の活動”を計測することは可能なのか？

正確に言うと、「脳自体の活動」を記録するのが脳波計で、脳の活動で自発的に発現する微弱な電流を頭の表皮に電極を付着させて測定します。てんかんの検査等に実際に使用しています。1929年に既に発明・発見され、戦後実用化されています。現在国際脳波学会の基準で21個の電極をつけ、73組の脳波を測定しています。
前回の回答の通り、脳の活動領域や賦活性（部分的によく働いているという意味）は血流量や代謝の局所変化でCTやMRアンギオグラフィ、PETなどで見られますが、脳の活動そのものを直接測定するのは脳波計です。
ただ、脳波の分析については、病変につながる異常波形を見つけるのが主目的で、知覚や思考などの意識、精神活動との関係を証明するには、脳波がきわめて複雑で非定常的なので難しく、α、β、δ、θ波など大まかに分類され、理解されています。

＞そしてもう１点は、脳波の計測結果から脳の3D画像を構築することなど可能なのか？

複雑で急速に多彩に変化する脳波を捉えるために、これまでの記録紙に時系列にグラフ表示するやり方でした。それとは別にリアルタイムにカラーで２次元に等電位を図式表現するマッピング法が実用化され、瞬間的な脳活動が連続的に見られるようになりました。
ただ、注意して欲しいのは、あのビデオ映像はあくまで上記の賦活性の映像化であって、思考で出る脳波とは別物です。脳波は常に脳全体から出ていて、その強弱はきわめて多彩なパターンなので、脳のどの部位がどう働いているかという機能分析はきわめて難しいのです。それでも最近はコンピュータの高性能化でかなりいろいろな分析が可能になりました。
脳波画像の三次元（3D）化は技術上可能ですが、立体化してしまうと手前側しか見えず、反対側のデータが見えないので、分析研究するには不適当です。二次元マッピングでもめまぐるしく変わります。現在はその分析法／ソフトの開発が進められています。
以上、分かりましたか。図式説明できないので残念ですが、見ればまさに一目同然なのですが、言葉では長くなってしまいます。

回答No.3

MK1

結論的にいえば、ある意味でよくできたビデオであって、批判をかわせるつくり方をしているという印象です。
第一に学術的な報告の体裁をとっていない、従って科学的な根拠やそれに基づく実験データ、あるいはそれを証明しようとする内容ではない。（自己の理念を披瀝しているだけ）
第二に測定結果といっても、証明実験のエビデンスとはいわない。実験の記録でもない。（レポーターがやり方を体験して見せるスタイル）
第三に、科学的には脳の形をした３Ｄアニメーションが被験者の脳の立体画像でなければ意味がない。（脳の形は一人一人違うので）説明を求めれば、多分あれはイメージ図ということになるでしょう。
第四に、脳の活動電位は瞬間的な変化の記録なので、（リアルタイムなら）あのアニメのように緩慢に色が変わるわけではない。（途中で示されていたPETの連続断層写真が本物の脳局所血流量（CBF）または血液量（CBV）あるいはブドウ糖代謝（CMR Glu）の断層像。ただし、PETで脳の活動域と代謝変化は解るが、何をしたためという因果関係は証明が難しい。なお、断層写真とあのヘッドギアのような電極帽子とは無関係）
第五に、断層写真のデータから立体像をつくるのはさほど難しくはないが、脳の活動を示すには中まで分からなければ意味がない（だから断層写真になる）ので、アニメのような脳の3D像は皮質表面の活動しか表せず科学的な意味は少ない。
第六は、コメントの表現に「必ず」というように断言しているものが多いが、普通、▲▲実験法で被験者総数○○人中、△△人がこういう結果になった。その割合は□□％となったといわないと、科学的説明にならない。

以上のように、これは研究意図や研究主旨を述べた一種のデモンストレーションビデオで、理論についての証明を目的としたものではない。信じる信じないは観る人の自由、ということになるのでしょう。

回答No.2

litz

脳波の測定結果をコンピュータ処理して3Dにすることは可能です。最近では脳の活動を見るために脳血流を測定する方法が主流です。病院で検査のために使用されるMRIもその方法を用いています。ちなみに「ゲーム脳」は有名なインチキ学説です。調べてみると面白いですよ。

参考URL：

http://www.tv-game.com/column/clbr05/

回答No.1

myeyesonly

こんにちは。
脳波の測定には、頭に沢山の電極を付けて、それぞれの部位の電圧を測定します。
これにより、どの辺りの脳組織が活動しているかはそれぞれの電極から出てくる波形を見る事で可能です。

今、時々テレビで出てくる脳味噌の絵に色がついて出てくるやつは、元々ある脳の模式図に、それぞれの場所と出てる脳波の種類を色で当てはめて表示するように作られた仕掛けです。

コンピューターで処理してはいますが。

これにより、脳の活動の変化、状態などが判りやすくなりました。

昔は、秒速で流れて来る記録紙に十数本のペンがギザギザを書いて行くのを見て、「あ、どの部分が活動してるな」って、まさに神技(紙技?)で見ていたのです。

もちろん、あのカラー画像の脳の絵になっても、記録する係の人は、電極がおかしくなってたり、外れたりしてないかなどは針のグラフの動きを見る方がよく判るので、そういう知識は大変重要ではあります。