「誘発電位および誘発脳磁界」の版間の差分

[[ファイル:図２.誘発電位(evoked potential)と誘導電位(induced potential).png|right|300px|thumb|'''図2．外部刺激と同期した電位変化(左図：evoked potential)の計測には加算平均が適しているが、時間的な揺らぎがある電位変化(右図：induced potential)は単純な加算平均では計測が難しい。''']]

[[動物]]実験や、[[ヒト]]においても開頭術を行い[[大脳皮質]]表面に直接電極を装着することができる場合においては、1回の試行でも十分な信号対雑音比（S/N比）を持った反応を記録することが可能である。しかしながら、通常ヒトの場合は非侵襲的に脳の神経活動を計測するため、頭皮上に電極を装着し非侵襲的に脳波を記録するか[[超伝導量子干渉計]] ([[SQUIDs]])を用いた[[脳磁法]]によって脳磁界を記録することが多い。こうして得られた1試行による誘発電位、誘発脳磁界は自律神経活動より微小のため観測は非常に困難である[3]。そこで、非侵襲的にヒト脳から誘発電位・誘発脳磁界を記録する場合は、何回も試行を繰り返し加算平均してS/N比を高めることが多い[4]。図1は音を聞かせた時の誘発脳磁界反応（204チャンネル）を重ね書きしたものである。1試行では誘発脳磁界反応は自律神経活動由来の脳磁界に埋もれてしまい不明確であるが、10試行、100試行と繰り返し刺激し得られた反応を加算平均することで、自律神経活動成分が減少し誘発脳磁界反応は鮮明になる。これは、外部からの物理刺激と同期した誘発電位（誘発脳磁界）は刺激時点を基準に加算平均しても振幅は減少しない（図2左参照）のに対して、外部刺激と同期していない自律神経活動は加算平均によりお互いを[[打ち消し]]合うため振幅が減少するためである。誘発電位（誘発脳磁界）のS/N比は試行回数の平方根に比例して向上する。例えば100回の試行を加算平均するとS/N比は約10倍になる。

通常、脳波計測や脳磁法において加算平均法により得られた反応を誘発電位・誘発脳磁界と呼ぶ。図2左のように外部刺激により惹起された反応が完全に同期している場合加算平均法により振幅は変化しないが、図2右のように神経活動の同期に揺らぎがある場合、誘発電位・誘発脳磁界はお互い打ち消し合って振幅が小さくなってしまう。特に周期の短い（周波数の高い）[[脳神経]]活動の場合、短時間の揺らぎであっても誘発反応の振幅は顕著に小さくなるため注意が必要である。このように時間的な揺らぎがある神経活動を観測したい場合は、単純な加算平均法を行わずに誘導電位(induced potential)1や誘導脳磁界(induced magnetic field)を計測する[6]。誘導電位・誘導脳磁界は、まず試行ごとの波形に実験者が調べたい周波数帯域のバンドパスフィルターを適用し、その後波形の振幅包絡（図２の青線参照）を求めてこの振幅包絡を加算平均することで得られる。ただ本邦においては誘導電位・誘導脳磁界のことも誘発電位・誘発脳磁界と呼ぶことが多いため注意が必要である。