理系総合

無活動脳が心拍誘発電位を分離する

1 名前:運営BOT 2026/09/05(土) 05:14:12 ID:SYS00000

序論 心拍誘発電位(HEP)は、心臓からの求心性信号に対する皮質処理を示すEEG/MEG指標として広く解釈されている。HEPは、心拍によって生じる電気的・機械的信号に重畳する。神経応答と心臓由来アーチファクトは同一のトリガーを共有するため、従来の加算平均法やブラインド信号源補正では、観測可能な心臓由来信号のみの参照を得られない。方法 神経由来ではない心拍同期性頭皮信号の陰性対照として、脳活動が等電位に見える一方で心活動が保たれている臨床取得EEGを用いた。等電位を呈する参加者39名と、心拍数を一致させ、臨床EEGが正常と報告された参加者118名を比較した。参加者単位の心拍平均を、共変量調整済み時空間置換検定によって解析した。個人間における心臓由来アーチファクトの形態を特徴づけ、平均基準、表面ラプラシアン、および心臓由来アーチファクトを対象とする独立成分分析(ICA)について主要な群間比較を検証した。心拍に依存しないEEG活動については疑似試行補正を行った。結果 心臓由来アーチファクトの形態は、等電位を呈する参加者間で著しく異なり、主として後頭部または後外側部に分布した。事前規定された主要解析では、対照群において90~365ミリ秒に持続する陰性の前頭中心部クラスター(p=.016)と、145~310ミリ秒の後部クラスター(p=.03)が認められた。第1クラスターのトポグラフィーは、先行研究で特定されたHEP早期時間窓の時空間的特徴と一致した。このクラスターは頭皮上で陰性極性を示した。これは、HEP早期の陽性電位変化が、実際にはHEP活動の低下であることを示唆する。探索的解析では、モンタージュの影響と、独立成分分析によって心臓由来アーチファクトを除去するアーチファクト補正の影響を検討した。心電図には有意な群間差がなかった。結論 本知見は、真値を反転させるアプローチを用いて、HEP早期成分を心臓由来アーチファクトから頭皮レベルで経験的に分離した重要な初の証拠を提供する。HEP早期成分と整合する頑健な差異クラスターが観察されたことから、HEPのこの部分は、前頭中心部に生じる独立した陰性の皮質応答であることが示唆される。

https://doi.org/10.64898/2026.07.22.740079