ルートヴィヒ・ボルツマン機能脳トポグラフィー研究所

**ルートヴィヒ・ボルツマン機能脳トポグラフィー研究所**
設立	1993
研究分野	神経学、臨床神経生理学、神経科学、神経心理学
監督	リューダー・ディーケ（創設者）
位置	オーストリア、ウィーン
運営機関	ルートヴィヒ・ボルツマン協会、ウィーン市、科学研究省（BMWF）

ルートヴィヒ・ボルツマン機能脳トポグラフィー研究所は、 脳領域の機能の研究を行う研究所でした。1993 年にオーストリアのウィーンでリューダー・デーケによって設立されました。2006 年に彼が引退したため、研究所は閉鎖されました。

科学的貢献

この研究所は、以下のテーマについて研究を行ういくつかの研究グループで構成されていました。^[1]

随意運動機能

運動関連電位が脳波記録法 (EEG)と脳磁図記録法 (MEG) (Bereitschaftspotential BP または準備電位) によって調査された後、^[2]客員科学者 Ross Cunnington は fMRI (機能的磁気共鳴画像) の時間分解能を改善し、局所脳血流(rCBF) におけるBereitschaftspotential特性を記録できるようになりました (事象関連 fMRI)。^[3]さらなる刊行物で、これを表す用語が Bereitschafts-BOLD-Response として造られました。^[4]^[5]したがって、EEG の Bereitschaftspotential は fMRI で rCBF と同等になります。遅延は数秒ですが、早期 BP-BOLD 応答と後期 BP-BOLD 応答という 2 つの要素があります。これらの調査は、研究グループ Lang & Deecke によって実施されました。

脳内での音楽処理

作曲中の音楽学生の脳の活動を調査するために、バイシュタイナー研究グループは、脳波とMEGの皮質DC電位という2つの方法を選択しました。実験では、学生はアルノルド・シェーンベルクの十二音技法を用いて、作曲のさまざまな要素に関する課題を解かなければなりませんでした。(1) テーマ、基本列 (2) 反転 (3) 逆行 (4) 逆行反転。このような総合的な作曲は主に右半球（頭頂側頭右）で行われることが示されました。しかし、分析処理は主に左半球優位（左側頭）をもたらしました。^{[6]調性音と}無調音音のシーケンスの調査も研究されました。カデンツァの最初の3つのコードが演奏されました。これにより、調和的なコンテキストが導入され、その連続でいわゆるターゲットトーンは調和的または不調和的になる可能性があります。結果は、調和のないターゲット音に対して特定の P300m (EEG の P300 の MEG 類似物) を示しています。P300 は、一連の音の中に、意外にも他の刺激が混ざり合っているときに発生します。いわゆるオッドボール、ここではカデンツァに合わない和音です。この方法により、音楽学生がハーモニーを理解しているかどうかを直接テストできます。これは、音楽学校で「ハーモニーの感覚」をテストするための「マーカー」です。^[7] Beisteiner 研究グループは、手術予定の患者の術前分析も行いました (fMRI、MEG、DC-EEG を使用)。^[8]^[9]

視覚障害者が点字を読む機能イメージング

研究グループは、14人の早期失明患者を対象に、特定の変化が後頭葉と基底側頭後頭葉の脳領域にのみ発生し、一次視覚野が重要な役割を果たしていることを実証した。点字の読みのサブコンポーネントは、a) 受動的な触覚刺激、b) 能動的な触覚パターン認識、c) 点字の心的イメージというさまざまな方法で相関していた。点字の読みは触覚的であるが、体性感覚皮質ではなく、一次視覚野（線条体）または領域17を活性化する。したがって、視覚皮質は、空間の方向感覚だけでなく、目で読めないときに指で点字を読むことを含む一般的な読書のための皮質であり続ける。^[10]^[11]^[12]^[13]^[14]^[15]

嗅覚、感情、記憶。吃音症に関する研究

Walla 研究グループは、単語の深い（つまり意味的な）符号化は、浅い（文字ごとの）符号化よりも脳の活動に関連していることを示しました。性別で見ると、女性では両半球が等しく関与しているのに対し、男性は左半球に集中しています。嗅覚と記憶は密接に関連しており、これは単語と顔について研究されました。^[16]認知症が始まったばかりのアルツハイマー病患者（軽度認知障害（MCI））の場合、MEG は、ある MCI 患者がアルツハイマー病患者になるかどうかを示す上で予測的であることが証明されました。この設計は、治療の追跡研究にも採用されました。^[17]「嗅覚、感情、記憶、単語、顔」という複合テーマでは、顔を「魅力的」と「魅力的でない」に分類すると、匂い物質 PEA（N-パルミトイルエタノールアミン）が顔の符号化と認識に影響を与えることがわかりました。^[18]吃音についても調査した。吃音者8人と対照群8人が特定の課題に取り組まされ、MEGで検査された。課題1（黙読）ではまだ吃音は目立たなかったが、課題2（示された単語をすぐに大きな声で発声する）では吃音が強く現れた。正常な対照群だけが発話開始前に明確な神経活動を示した。この脳活動は準備野（RF）またはBereitschaftsfield（BF）であり、特に流暢な発話の前に左側性化された成分BF2である。吃音者の流暢でない発話では、Bereitschaftsfieldが欠落しているか、大幅に減少していた。^[19]

高度な手術前てんかん診断

バウムガルトナー研究グループの研究は、側頭葉てんかんに関する新たな知見をもたらした。この慢性神経疾患の患者30名を調査した結果、側頭葉におけるてんかん双極子の局在だけでなく、空間におけるその方向も重要であることが明らかになった。これにより、内側側頭葉てんかんの患者を2つのサブタイプに分類するに至った。これらの患者は発作の分布（片側性または両側性）が異なり、予後も異なる。^[20]また、ローランドてんかんが初めてMEGで調査された。^[21]

方法

運動、感覚、言語、記憶に関連する脳領域の位置を特定するために、以下の神経画像化技術が採用され、さらに開発されました。

脳波検査（EEG）
- 高解像度脳波
- 電流源密度、CSD
- DC-EEG、直流EEG
脳磁図検査（MEG）
単一光子放出コンピュータ断層撮影 (SPECT)
機能的磁気共鳴画像法（fMRI）

出版物

Erdler M、Beisteiner R、Mayer D、Kaindl T、Edward V、Windischberger C、Lindinger G、Deecke L：「全頭皮磁気脳波記録システムにより、随意運動に先立つ補足運動野の活性化を検出可能」NeuroImage 11: 697-707 (2000)。
Fuchs A、Mayville JM、Cheyne D、Weinberg H、Deecke L、Kelso JAS: 協調不安定性の出現の基礎となる神経磁気イベントの時空間分析。NeuroImage 12: 71-84 (2000)。
Gartus A、Erdler M、Mayer D、Edward V、Lanzenberger R、Windischberger C、Deecke L、Beisteiner R: 時点とフィルタリングに応じた MEG 双極子ソリューションの安定性。In: K Friston、RSJ Frackowiak、E Bullmore (Eds) Proc 7th Ann Meeting Organization Human Brain Mapping HBM2001。Brighton UK NeuroImage、13(6): S120 (2001)。
Staresina B、Bauer H、Deecke L、Walla P（2005）偶発的な言語記憶エンコーディングの神経認知相関：磁気脳波（MEG）研究。NeuroImage 25（2）：430-443（2005）。
Staresina B、Bauer H、Deecke L、Walla P（2005）主観的認識記憶における異なるレベルの脳磁図相関。NeuroImage 27（1）：83-94（2005）。

参照

機能的脳地形図
心理音響学
潜在能力

参考文献

^ Deecke L: 意志的行為の計画、準備、実行、およびイメージング、(序論/論説) in: Deecke L、Lang W、Berthoz A (編): 運動行為の精神的表現。(特別号)。Cogn Brain Res 3 (2): 59-64 (1996)。
^ RQ Cui、D. Huter、W. Lang、L. Deecke:随意運動の神経画像: Bereitschaftspotential のトポグラフィー、64 チャンネル DC 電流源密度研究。NeuroImage . 9、1999、S. 124–134。
^ R. Cunnington、C. Windischberger、L. Deecke、E. Moser:自発運動の準備と準備: Bereitschafts - BOLD反応の高磁場イベント関連 fMRI 研究。NeuroImage。20、2003 、S. 404–412。
^ R. Cunnington、C. Windischberger、L. Deecke、E. Moser：「随意運動の準備と準備：Bereitschafts-BOLD反応の高磁場イベント関連fMRI研究」NeuroImage. 20、2003年、S. 404–412。
^ Beisteiner R、Windischberger C、Lanzenberger R、Edward V、Cunnington R、Erdler M、Gartus A、Streibl B、Moser E、Deecke L: 人間の運動皮質における指の体性異常。 NeuroImage 13: 1016-1026 (2001)。
^ バイシュタイナー R、アルテンミュラー E、ラング W、リンディンガー G、ディーケ L: 音楽家の脳を観察する。 Eur J Cogn Psychol 6: 311-327 (1994)
^ R. Beisteiner、M. Erdler、D. Mayer、A. Gartus、V. Edward、T. Kaindl、S. Golaszewski、G. Lindinger、L. Deecke:音楽家の脳磁図法で検出された音楽ハーモニー処理能力の差異化マーカー。Neurosci Lett. 277、1999、S. 37–40。
^ R. Beisteiner、R. Lanzenberger、K. Novak、V. Edward、C. Windischberger、M. Erdler、R. Cunnington、A. Gartus、B. Streibl、E. Moser、T. Czech、L. Deecke: 機能的磁気共鳴リスクマップの生成による術前患者評価の改善。Neurosci Lett. 290、2000、S. 13–16。
^ Foki T, Geissler A, Gartus A, Pahs G, Deecke L, Beisteiner R: 腫瘍患者における両側対称あご運動の皮質側方化と臨床的関連性 - 高磁場BOLD-FMRI研究。NeuroImage 37(1): 26-39 (2007)。
^ M. Breitenseher、F. Uhl、D. Prayer-Wimberger、L. Deecke、S. Trattnig、J. Kramer:視覚経路と皮質の形態学的分離: 先天性周辺失明を伴う視覚障害患者の MRI。Neuroradiology . 40、1998、S. 424–427 。
^ R. Beisteiner、C. Windischberger、A. Geissler、A. Gartus、F. Uhl、E. Moser、L. Deecke、R. Lanzenberger:視覚障害者による点字読み取りのさまざまな要素の FMRI 相関。Neurol Psychiat Brain Res. 21、2015、S. 137–145。
^ Franzen P、Uhl F、Lang W、Lindinger G、Deecke L: 点字の読みにおける視覚皮質の関与を示す EEG 証拠。Brunia CHM、Gaillard AWK、Kok A (編) : Psychophysiologi¬cal Brain Research。第 1 巻、Tilburg University Press、pp 269-272 (1990)。
^ Uhl F, Franzen P, Lindinger G, Lang W, Deecke L: 早期失明者の視覚障害後頭皮質の機能について Neurosci Lett 124: 256-259 (1991).
^ F. Uhl、G. Kretschmer、G. Lindinger、G. Goldenberg、W. Lang、W. Oder、L. Deecke: 目の見える人と幼少期に周辺視力障害を患った患者の触覚心的イメージ。Electroenceph Clin Neurophysiol. 91、1994、S. 249–255。
^ M. Breitenseher、F. Uhl、D. Prayer-Wimberger、L. Deecke、S. Trattnig、J. Kramer: 視覚経路と皮質の形態学的分離: 先天性周辺失明を伴う視覚障害患者の MRI。Neuroradiology. 40、1998、S. 424–427。
^ Walla P, Hufnagl B, Lindinger G, Imhof H, Deecke L, Lang W: 左側頭葉と側頭頭頂葉の脳活動は単語の符号化の深さに依存する: 健康な若年被験者における磁気脳波研究。NeuroImage 13: 402-409 (2001)。
^ Püregger E, Walla P, Deecke L, Dal-Bianco P: 軽度認知障害に関連する脳磁図の特徴。NeuroImage 20(4): 2235-2244 (2003).
^ Walla P, Hufnagl B, Lehrner J, Mayer D, Lindinger G, Imhof H, Deecke L, Lang W: 嗅覚と単語処理の深さ: 脳磁図による研究。NeuroImage 18: 104-116 (2003).
^ P. Walla、D. Mayer、L. Deecke、S. Thurner：「吃音者における言語情報の集中的予測の欠如：脳磁図研究」 NeuroImage . 22(3)、2004、S. 1321–1327。
^ E. Pataraia、G. Lindinger、L. Deecke、D. Mayer、C. Baumgartner:内側側頭葉てんかんにおける発作間欠期スパイク複合体のMEG/EEG複合解析。NeuroImage . 24 (3)、2005年、S. 607–614。
^ C. Baumgartner、A. Doppelbauer、A. Lischka、M. Graf、G. Lindinger、A. Olbrich、K. Novak、S. Aull、W. Serles、S. Lurger、L. Deecke:小児良性焦点てんかん - 神経電気および神経磁気の複合研究。C . Baumgartner、L. Deecke、G. Stroink、SJ Williamson (Hrsg.):生体磁気: 基礎研究および臨床応用。 (= 応用電磁気学および力学の研究。第 7 巻)。Elsevier/IOS Press、アムステルダム 1995 年、ISBN 90-5199-233-5、S. 39–42。

外部リンク

ルートヴィヒ・ボルツマン協会のアーカイブ: 機能脳トポグラフィー研究所の年次報告書と出版物リスト 1996–2004

[1] Deecke L: 意志的行為の計画、準備、実行、およびイメージング、(序論/論説) in: Deecke L、Lang W、Berthoz A (編): 運動行為の精神的表現。(特別号)。Cogn Brain Res 3 (2): 59-64 (1996)。

[2] RQ Cui、D. Huter、W. Lang、L. Deecke:随意運動の神経画像: Bereitschaftspotential のトポグラフィー、64 チャンネル DC 電流源密度研究。NeuroImage . 9、1999、S. 124–134。

[3] R. Cunnington、C. Windischberger、L. Deecke、E. Moser:自発運動の準備と準備: Bereitschafts - BOLD反応の高磁場イベント関連 fMRI 研究。NeuroImage。20、2003 、S. 404–412。

[4] R. Cunnington、C. Windischberger、L. Deecke、E. Moser：「随意運動の準備と準備：Bereitschafts-BOLD反応の高磁場イベント関連fMRI研究」NeuroImage. 20、2003年、S. 404–412。

[5] Beisteiner R、Windischberger C、Lanzenberger R、Edward V、Cunnington R、Erdler M、Gartus A、Streibl B、Moser E、Deecke L: 人間の運動皮質における指の体性異常。 NeuroImage 13: 1016-1026 (2001)。

[6] バイシュタイナー R、アルテンミュラー E、ラング W、リンディンガー G、ディーケ L: 音楽家の脳を観察する。 Eur J Cogn Psychol 6: 311-327 (1994)

[7] R. Beisteiner、M. Erdler、D. Mayer、A. Gartus、V. Edward、T. Kaindl、S. Golaszewski、G. Lindinger、L. Deecke:音楽家の脳磁図法で検出された音楽ハーモニー処理能力の差異化マーカー。Neurosci Lett. 277、1999、S. 37–40。

[8] R. Beisteiner、R. Lanzenberger、K. Novak、V. Edward、C. Windischberger、M. Erdler、R. Cunnington、A. Gartus、B. Streibl、E. Moser、T. Czech、L. Deecke: 機能的磁気共鳴リスクマップの生成による術前患者評価の改善。Neurosci Lett. 290、2000、S. 13–16。

[9] Foki T, Geissler A, Gartus A, Pahs G, Deecke L, Beisteiner R: 腫瘍患者における両側対称あご運動の皮質側方化と臨床的関連性 - 高磁場BOLD-FMRI研究。NeuroImage 37(1): 26-39 (2007)。

[10] M. Breitenseher、F. Uhl、D. Prayer-Wimberger、L. Deecke、S. Trattnig、J. Kramer:視覚経路と皮質の形態学的分離: 先天性周辺失明を伴う視覚障害患者の MRI。Neuroradiology . 40、1998、S. 424–427 。

[11] R. Beisteiner、C. Windischberger、A. Geissler、A. Gartus、F. Uhl、E. Moser、L. Deecke、R. Lanzenberger:視覚障害者による点字読み取りのさまざまな要素の FMRI 相関。Neurol Psychiat Brain Res. 21、2015、S. 137–145。

[12] Franzen P、Uhl F、Lang W、Lindinger G、Deecke L: 点字の読みにおける視覚皮質の関与を示す EEG 証拠。Brunia CHM、Gaillard AWK、Kok A (編) : Psychophysiologi¬cal Brain Research。第 1 巻、Tilburg University Press、pp 269-272 (1990)。

[13] Uhl F, Franzen P, Lindinger G, Lang W, Deecke L: 早期失明者の視覚障害後頭皮質の機能について Neurosci Lett 124: 256-259 (1991).

[14] F. Uhl、G. Kretschmer、G. Lindinger、G. Goldenberg、W. Lang、W. Oder、L. Deecke: 目の見える人と幼少期に周辺視力障害を患った患者の触覚心的イメージ。Electroenceph Clin Neurophysiol. 91、1994、S. 249–255。

[15] M. Breitenseher、F. Uhl、D. Prayer-Wimberger、L. Deecke、S. Trattnig、J. Kramer: 視覚経路と皮質の形態学的分離: 先天性周辺失明を伴う視覚障害患者の MRI。Neuroradiology. 40、1998、S. 424–427。

[16] Walla P, Hufnagl B, Lindinger G, Imhof H, Deecke L, Lang W: 左側頭葉と側頭頭頂葉の脳活動は単語の符号化の深さに依存する: 健康な若年被験者における磁気脳波研究。NeuroImage 13: 402-409 (2001)。

[17] Püregger E, Walla P, Deecke L, Dal-Bianco P: 軽度認知障害に関連する脳磁図の特徴。NeuroImage 20(4): 2235-2244 (2003).

[18] Walla P, Hufnagl B, Lehrner J, Mayer D, Lindinger G, Imhof H, Deecke L, Lang W: 嗅覚と単語処理の深さ: 脳磁図による研究。NeuroImage 18: 104-116 (2003).

[19] P. Walla、D. Mayer、L. Deecke、S. Thurner：「吃音者における言語情報の集中的予測の欠如：脳磁図研究」 NeuroImage . 22(3)、2004、S. 1321–1327。

[20] E. Pataraia、G. Lindinger、L. Deecke、D. Mayer、C. Baumgartner:内側側頭葉てんかんにおける発作間欠期スパイク複合体のMEG/EEG複合解析。NeuroImage . 24 (3)、2005年、S. 607–614。

[21] C. Baumgartner、A. Doppelbauer、A. Lischka、M. Graf、G. Lindinger、A. Olbrich、K. Novak、S. Aull、W. Serles、S. Lurger、L. Deecke:小児良性焦点てんかん - 神経電気および神経磁気の複合研究。C . Baumgartner、L. Deecke、G. Stroink、SJ Williamson (Hrsg.):生体磁気: 基礎研究および臨床応用。 (= 応用電磁気学および力学の研究。第 7 巻)。Elsevier/IOS Press、アムステルダム 1995 年、ISBN 90-5199-233-5、S. 39–42。