Binaural Beatに誘発される脳磁場活動

1. Binaural Beat に誘発される脳磁場活動
狩野章太郎 1† 湯本真人 2 伊藤憲治 3 宇野 彰 4 松田
眞樹 5
山川恵子 3 関本荘太郎 3 金子 裕 6 加我君孝 1
1 東京大学医学部附属病院耳鼻咽喉科
2 東京大学医学部附属病院検査部
3 東京大学医学部認知・言語医学
4 国立精神・神経センター精神保健研究所
5 東京芸術大学大学院音楽研究科
6 国立精神・神経センター武蔵病院脳外科

2. {←
monaural beats

3. ←
binaural beats
→
？
純音の周波数が 1000Hz 以下
周波数差が 20Hz 以下

4. 周波数差 4Hz 6.66Hz 8Hz 16Hz 20Hz
BB の 1 周
期
250ms 150ms 125ms 62.5ms 50ms
左耳の周波数 240Hz 240Hz 240Hz 240Hz 240Hz
右耳の周波数 244Hz 246.66Hz 248Hz 256Hz 260Hz
左耳の周波数 480Hz 480Hz 480Hz 480Hz 480Hz
右耳の周波数 484Hz 486.66Hz 488Hz 496Hz 500Hz
閾値上 50dB の純音

5. 高い周波数：黒線 低い周波数：赤線
BB の１周期
IPD= 黒線の位相 - 赤線の位相
IPD=0IPD=-0.5 IPD=0.5
トリガBB の 4 周期

6. 204 チャネル全頭型脳磁計
BB に誘発される Steady-State Response の測定
磁場波形に 40Hz の low-pass filter
BB の４周期分を加算（約 250 回）
１次聴覚野の電流双極子を確定
トーンバーストに誘発される 100ms 付近の磁場波形から左右の１
次聴覚野に各１個の双極子を求める
左右の双極子の Source Strength 波形を計算
左右の１次聴覚野の電気活動を推定

7. 結果
両側頭様で振幅最大となる Steady-State Response
同じ刺激・測定条件で無人の場合には反応見られず
一部の刺激条件下で、 BB の周波数に同期した Source Strength 波
形が得られた

8. 左半球 右半球
左耳に 240Hz 右耳に 244Hz
１次聴覚野の
Source Strength 波形
BB １周期内の位相
赤： 4Hz 成分
緑： 8Hz 成分
FFT

9. 240Hz と 244Hz (BB の周波数 :250ms)
５人中５人に 4Hz の成分のピーク
4Hz のピークは片側の半球で明瞭 (5/5)
4Hz のピークは低周波数側 (240Hz の側）に出る傾向 (4/5)

10. 480Hz と 484Hz (BB の周波数 :250ms)
５人中５人に 4Hz の成分
4Hz のピークは片側の半球で明瞭 (4/5)
4Hz のピークは両側の半球で明瞭 (1/5)
4Hz のピークは高周波数側 (484Hz の側）に出る傾向 (3/5)

11. 240Hz と 246.66Hz (BB の周波数 :150ms)
４人中２人に 6.66Hz の成分
6.66Hz のピークは片側の半球で明瞭 (2/4)
4Hz のピークは低周波数側 (240Hz の側）に出る傾向 (2/4)

12. 480Hz と 486.66Hz (BB の周波数 :150ms)
４人中３人に 6.66Hz の成分
6.66Hz のピークは片側の半球で明瞭 (2/4)
6.66Hz のピークは両側の半球で明瞭 (1/4)

13. 結果のまとめ
BB の周期に一致した Source Strength 波形が見られたか？
周波数差 4Hz 6.66Hz 8Hz 16Hz 20Hz
BB の 1 周
期
250ms 150ms 125ms 62.5ms 50ms
周波数
240Hz と
244Hz
240Hz と
246.66Hz
240Hz と
248Hz
240Hz と
256Hz
240Hz と
260Hz
周波数差に一致
する波形 あり (5/5) あり (2/4) なし なし なし
周波数
480Hz と
484Hz
480Hz と
486.66Hz
480Hz と
488Hz
480Hz と
496Hz
480Hz と
500Hz
周波数差に一致
する波形 あり (5/5) あり (3/4) なし なし なし

14. 考察と今後の課題
遅い BB に対しては、 BB 周波数に一致した１次聴覚野の電気活
動で説明できた。
→ 聴覚印象と一致。１次聴覚野が IPD の情報を保持している可
能性。
IPD と Source Strength 波形の関係
→ １次聴覚野が特定の IPD で発火しやすい可能性。動物実験の
報告あり。
240Hz 周辺では低周波数側に、 480Hz 周辺では高周波数側に BB
に同期した反応が出る傾向あり。
→ 刺激条件を増やして検討が必要。