前頭葉における認知・遂行機能のネットワークと脳損傷後の機能可塑性の解明

• Project/Area Number: 16J40093
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Basic / Social brain science
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 仁木 千晴 東京女子医科大学, 医学部, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 認知機能 / 遂行機能 / 脳損傷 / 脳腫瘍 / 因子分析 / 認知因子 / 行為の文脈 / 認知・遂行機能課題 / 脳画像解析 / 高次脳機能障害 / 前頭葉 / 機能可塑性 / 高次脳機能

Outline of Annual Research Achievements

脳損傷後の認知ー遂行機能の変化を捉えるために初年度に開発した言語性記憶、精神運動速度、抑制機能などの5つの認知カテゴリーを網羅した認知課題バッテリーを脳腫瘍の摘出前と摘出6ヶ月後に同一の患者に施行して課題の成績を解析した。左右半球で機能差があることが予測されたことから、左右半球損傷患者ごとに行動データの解析がなされた。その結果、左摘出患者では、術前と比較して術後6ヶ月において言語性記憶、精神運動速度、即時記憶、 言語の流暢性及、抑制課題の各下位課題において成績が有意に低下していた。一方、右損傷患者では有意な変化は見られなかった。また、上記課題に共通する認知因子を抽出するため課題の成績に対して因子分析を行なった。その結果、左半球損傷群では、精神運動速度、数唱、課題の切替に共通する第１因子が検出され、この因子は短期的音韻処理の役割を担う機能であると考えられた。第２因子は、記憶課題と流暢性課題に影響を与えており、言語性短期記憶に関する因子と考えられた。右摘出では、抑制機能に関する第１因子と精神運動速度、数唱など４の認知課題に影響を与える第２因子が抽出された。
次に、 上記認知因子に関連する脳部位を明らかにするため、Voxel-based lesion-symptom mappingを用いて責任病巣の解析を行った。その結果、左半球摘出群の第1因子はウェルニッケ野を中心とした領域が検出され、第２因子は側頭葉内側と頭頂葉が示された。一方、右摘出群では、前頭葉前方内側領域が検出された。一方、研究の一部はフランスINSERMのRossetti教授と共同研究がなされ、右半球損傷患者に行為の文脈解釈の障害に基づくと考えられる遂行機能障害が観察された。以上の研究結果については、国際神経心理学会や日本神経心理学会をはじめとする国内外の学会・研究会にて研究発表がなされ、国際雑誌に論文発表がなされた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] INSERM U1028(フランス)
• [Journal Article] Role of Frontal Functions in Executing Routine Sequential Tasks (2019)
  • Author(s): Niki C, Kumada T, Maruyama T, Tamura M, Muragaki Y
  • Journal Title: Frontiers in Psychology Volume: - Pages: 1-5
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2019.00169
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Cognitive impairments after glioma resection and associated brain regions: evidence from VLSM (2018)
  • Author(s): Chiharu Niki, Takatsune Kumada, Takashi Maruyama, Yoshihiro Muragaki
  • Organizer: 15th NR-SIG-WFNR
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Two types of action inhibition impairments for executing familiar action task found in patients with frontal lobe damage (2018)
  • Author(s): Chiharu Niki, Takatsune Kumada, Takashi Maruyama, Yoshihiro Muragaki
  • Organizer: International Neuropsychological Society
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 系列行為課題における２種類のディストラクターエラーと関連する前頭葉機能障害の検討 (2018)
  • Author(s): 仁木千晴、熊田孝恒、丸山隆志、田村学、村垣善浩
  • Organizer: 第42回日本神経心理学会総会
• [Presentation] Context-dependent inhibition impairments for executing familiar action task found in patients with frontal glioma (2018)
  • Author(s): Niki, C., Kumada, T., Maruyama, T., Tamura, Muragaki, Y.
  • Organizer: Cognitive Neuroscience Society 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 前頭葉脳腫瘍摘出後にみられた系列行為課題遂行の質的変化の検討 (2017)
  • Author(s): 仁木千晴, 熊田孝恒, 丸山隆志, 田村学, 村垣善浩
  • Organizer: 第41回日本神経心理学会総会
• [Presentation] Frontal function for performing familiar action task normally: evidence from patients with frontal lobe damage (2017)
  • Author(s): Niki, C., Kumada, T., Maruyama, T., Tamura, Muragaki, Y.
  • Organizer: 第44回内藤コンファレンスDecision Making in the Brain―Motivation, Prediction, and Learning 意思決定の脳科学―動機、予測と学習, 札幌
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Plasticity of cognitive functions after resection of glioma: new evidence from voxel-based lesion symptom mapping (2017)
  • Author(s): Niki, C., Kumada, T., Maruyama, T., Tamura, M., Sato, Y., Muragaki, Y.
  • Organizer: Society for Neuroscience 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 映っていないものが見えている？脳が作り出す外界へのプロジェクションー認知神経心理学の立場から (2017)
  • Author(s): 仁木千晴
  • Organizer: 日本認知科学会冬のシンポジウム2017 「跳び出す心，拡がる身体：プロジェクション・サイエンスの確立に向けて」 なぜ物は頭の中には見えないか？：知覚とプロジェクション, 東京
  • Invited
• [Presentation] 右半球脳腫瘍摘出後にみられたリスク認知の学習障害 (2016)
  • Author(s): 仁木千晴、熊田孝恒、丸山隆志、田村学、佐藤由紀子、川俣貴一、村垣善浩
  • Organizer: 第25回日本意識障害学会
  • Place of Presentation: かがわ国際会議場（香川県高松市）
  • Year and Date: 2016-07-23
• [Presentation] Change of performance of Iowa gambling task (IGT) after brain damage: comparison pre and post operation in patients with glioma (2016)
  • Author(s): Niki, Chiharu; Kumada, Takatsune; Maruyama, Takashi; Tamura, Manabu; Sato, Yukiko; Muragaki, Yoshihiro
  • Organizer: International Neuropsychological society 2016 Mid-year Meeting
  • Place of Presentation: London, UK
  • Year and Date: 2016-07-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Recovery of cognitive impairments after brain damage and its related regions: A VLSM analysis (2016)
  • Author(s): Niki, Chiharu; Kumada, Takatsune; Maruyama, Takashi; Tamura, Manabu; Muragaki, Yoshihiro
  • Organizer: The 22nd Annual Meeting of Organization for Human Brain Mapping
  • Place of Presentation: Geneva, Switzerland
  • Year and Date: 2016-06-27
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Brain regions underlying cognitive functions common to several cognitive tasks: evidence from voxel-based lesion-symptom mapping (2016)
  • Author(s): Niki, Chiharu; Kumada, Takatsune; Maruyama, Takashi; Tamura, Manabu; Muragaki, Yoshihiro
  • Organizer: Fifth Russia-Japan Neurosurgical Symposium
  • Place of Presentation: Kazan, Russia
  • Year and Date: 2016-06-24
  • Invited
• [Book] 行為と動作の障害 (2018)
  • Author(s): 近藤正樹、仁木千晴、村田 哲、望月 圭、福井俊哉、他８名
  • Total Pages: 200
  • Publisher: 新興医学出版社
  • ISBN: 9784880028729
• [Remarks] 東京女子医科大学
• [Remarks] Research map
  • URL: https://researchmap.jp/read0070086/
• [Remarks] 東京女子医科大学業績データベース
  • URL: http://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kyoinId=ymdkgoyeggo
• [Remarks] research map
  • URL: https://researchmap.jp/read0070086/
• [Remarks] 東京女子医科大学 先端生命研究所スタッフ
  • URL: http://www.twmu.ac.jp/ABMES/ja/nikichiharu