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Simultaneous fMRI-EEG-DTI Recording of Functional Connectivity in Patients with Schizophrenia.

Research Project

Project/Area Number 19K08026
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52030:Psychiatry-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

桐野 衛二  順天堂大学, 医学部, 教授 (90276460)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywordsrs-fMRI / 拡散テンソルイメージング / 統合失調症 / functional connectivity / 補足運動野 / rsfMRI / schizophrenia / sLORETA / supplementary motor area / cortico-striatal network / caudate / Functional Connectivity / fMRI / EEG / DTI / Schizophrenia
Outline of Research at the Start

統合失調症の病態にfunctional connectivity の異常が大きく関わっていることが報告されているが、依然一定の見解は得られていない。
本研究においては、各計測モダリティの空間・時間解像度の利点を生かして双補的に用い、統合失調症のFCの統合的評価を目的とする。また複数の計測モダリティを組み合わせる場合、データを統合的に解釈するには同時計測が理想的である。fMRI・脳波・拡散MRIの同時測定はそれぞれのニューロイメージング手法の持つ利点を最大に生かせる組み合わせと考えられる。特に本研究においては、神経発達障害の観点からネットワーク間分離不全による相互制御の障害の解明に重点を置く。

Outline of Annual Research Achievements

令和5年度は成人でのFC(functional connectivity)およびDTI(拡散テンソルイメージング)の方法論の確立に努めた。その成果の一部は論文、学会などで報告された。rs-fMRIおよび脳波による検討では、統合失調症にDMN内FCの特異的異常は確認できなかった。一方で、健常群では尾状核を起点とする後頭領域、中および下側頭回、後部帯状回へのFCにおいて有意な負の活性を示したのに対し、統合失調症患者では負のFCが消滅していた。一方、統合失調症患者ではSMA-両側中心後回、外側後頭皮質下部でFCは亢進し、補足運動野(SMA-両側被殻では減衰していた(右SMA seed)。(神経内科 94 (2): 218-224, 2021, Clinical Neurophysiology131 (10): e252 2020)統合失調症においてSMAに関する所見は、灰白質の構造上の異常8,9)、自発活動時の低活動、緊張病状態では安静時脳血流亢進11)などが報告されており、基底核および皮質-基底核ネットワークの機能不全や皮質間の抑制機構不全を代償するためにSMAを含む皮質内ネットワークが過活動になっているとも推察されている。統合失調症患者ではSMAを起点としたconnectivityの亢進(SMA-皮質内)または減弱(SMA-被殻)を認め、皮質-基底核ネットワークの機能不全を、SMAを含む皮質内ネットワークが代償していることを示唆する所見とも考えられた。この所見は統合失調症においてネットワーク間の相互制御に障害があることを示唆し、ネットワーク間分離不全仮説を支持するものとも考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍のため患者・健常者ともにリクルートが困難となり、サンプル数が増えない状況である。大きな目標の一つであったARMS(前駆期患者)のサンプル数が増えてない。

Strategy for Future Research Activity

現在ARMS症例についてデータ収集中であるが、未だ十分なサンプル数に達してないため、令和5年度も継続してデータ収集にあたりたい。さらにDKI・NODDIとrsfMRI・脳波所見と統合した包括的なARMSのFC異常の病態モデル確立を試みる予定である。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 11 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Diurnal variation of brain activity in the human suprachiasmatic nucleus2024

    • Author(s)
      Oka Satoshi、Ogawa Akitoshi、Osada Takahiro、Tanaka Masaki、Nakajima Koji、Kamagata Koji、Aoki Shigeki、Oshima Yasushi、Tanaka Sakae、Kirino Eiji、Nakamura Takahiro J.、Konishi Seiki
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience

      Volume: 44 Pages: e1730232024-e1730232024

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1730-23.2024

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Predictive factors for postoperative delirium in thoracic surgery2024

    • Author(s)
      Yaguchi Takashi、Ichinokawa Hideomi、Kirino Eiji、Suzuki Mikiko、Komori Kazuyuki、Matsunaga Takeshi、Takamochi Kazuya、Suzuki Kenji
    • Journal Title

      General Thoracic and Cardiovascular Surgery

      Volume: 024 Issue: 9 Pages: 599-607

    • DOI

      10.1007/s11748-024-02014-0

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional connectivity in autism spectrum disorder evaluated using rs-fMRI and DKI2023

    • Author(s)
      Nagai Yasuhito、Kirino Eiji、Tanaka Shoji、Usui Chie、Inami Rie、Inoue Reiichi、Hattori Aki、Uchida Wataru、Kamagata Koji、Aoki Shigeki
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: 34 Issue: 13 Pages: 129-145

    • DOI

      10.1093/cercor/bhad451

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reduced neurite density index in the prefrontal cortex of adults with autism assessed using neurite orientation dispersion and density imaging2023

    • Author(s)
      Arai Takashi、Kamagata Koji、Uchida Wataru、Andica Christina、Takabayashi Kaito、Saito Yuya、Tuerxun Rukeye、Mahemuti Zaimire、Morita Yuichi、Irie Ryusuke、Kirino Eiji、Aoki Shigeki
    • Journal Title

      Frontiers in Neurology

      Volume: 14

    • DOI

      10.3389/fneur.2023.1110883

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Late‐onset bipolar disorder with dementia: A review of Japanese case reports2023

    • Author(s)
      Nagai Yasuhito、Orimo Narihiro、Natsume Shuntaro、Hirose Takumi、Saida Takao、Kirino Eiji
    • Journal Title

      Psychiatry and Clinical Neurosciences Reports

      Volume: 2 Issue: 3 Pages: 117-117

    • DOI

      10.1002/pcn5.117

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Right-Lateralized Enhancement of the Auditory Cortical Network During Imagined Music Performance2022

    • Author(s)
      Tanaka Shoji、Kirino Eiji
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 1-7

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.739858

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      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neurite orientation dispersion and density imaging reveals white matter microstructural alterations in adults with autism2021

    • Author(s)
      Andica Christina、Kamagata Koji、Kirino Eiji、Uchida Wataru、Irie Ryusuke、Murata Syo、Aoki Shigeki
    • Journal Title

      Molecular Autism

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 12-48

    • DOI

      10.1186/s13229-021-00456-4

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Precuneus Contributes to Embodied Scene Construction for Singing in an Opera2021

    • Author(s)
      Tanaka Shoji、Kirino Eiji
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 1-11

    • DOI

      10.3389/fnhum.2021.737742

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Default mode networkと統合失調症. (特集 Default mode network).2021

    • Author(s)
      桐野衛二
    • Journal Title

      神経内科

      Volume: 94 Pages: 218-224

    • NAID

      40022487276

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Music intervention reduces the persistent fibromyalgia pain and alters functional connectivity between the insula and default mode network.2020

    • Author(s)
      Usui C, Kirino E, Tanaka S, Inami R, Nakajima T, Nishioka K, Inoue. R
    • Journal Title

      Pain Medicine

      Volume: - Issue: 8 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1093/pm/pnaa071

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Coordination Exercises on Social Functioning: Evidence from fMRI and Social-ability Measures2020

    • Author(s)
      MOCHIZUKI SUDO MICHIKO、AZUMANE MOCHIZUKI AKITO、KIRINO EIJI、ITOH KENJI
    • Journal Title

      Juntendo Medical Journal

      Volume: 66 Issue: 2 Pages: 154-161

    • DOI

      10.14789/jmj.2020.66.JMJ19-OA21

    • NAID

      130007838072

    • ISSN
      2187-9737, 2188-2126
    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] S1-3 Functional connectivity in autism spectrum disorder evaluated using rs-fMRI and DKI2020

    • Author(s)
      Kirino Eiji、Tanaka Shoji、Nagai Yasuhito、Hattori Aki、Kamagata Koji、Usui Chie、Inami Rie、Inoue Reiichi、Aoki Shigeki
    • Journal Title

      Clinical Neurophysiology

      Volume: 131 Issue: 10 Pages: e244-e245

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2020.04.062

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] S14-4 Abnormality of functional connectivity in schizophrenia evaluated using simultaneous rs-fMRI and EEG recordings2020

    • Author(s)
      Kirino Eiji、Tanaka Shoji、Nagai Yasuhito、Usui Chie、Inami Rie、Inoue Reiichi
    • Journal Title

      Clinical Neurophysiology

      Volume: 131 Issue: 10 Pages: e252-e252

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2020.04.092

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Nicotine effect on mismatch negativity in smoking and nonsmoking patients with schizophrenia2019

    • Author(s)
      Inami Rie、Kirino Eiji
    • Journal Title

      Schizophrenia Research

      Volume: - Pages: 496-497

    • DOI

      10.1016/j.schres.2019.01.002

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Increased Functional Connectivity of the Angular Gyrus During Imagined Music Performance2019

    • Author(s)
      Tanaka Shoji、Kirino Eiji
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 13 Pages: 92-92

    • DOI

      10.3389/fnhum.2019.00092

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Simultaneous fMRI-EEG-DTI recording of MMN in patients with schizophrenia2019

    • Author(s)
      Kirino Eiji、Hayakawa Yayoi、Inami Rie、Inoue Reiichi、Aoki Shigeki
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 14 Issue: 5 Pages: e0215023-e0215023

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0215023

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] White Matter Alterations in Adult with Autism Spectrum Disorder Evaluated using Diffusion Kurtosis Imaging.2019

    • Author(s)
      Hattori A, Kamagata K, Kirino E, Andica C, Tanaka S, Hagiwara A, Fujita S, Maekawa T, Irie R, Kumamaru KK, Suzuki, M, Wada A, Hori M, Aoki S
    • Journal Title

      Neuroradiology

      Volume: - Issue: 12 Pages: 1343-1353

    • DOI

      10.1007/s00234-019-02238-5

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Difficulty differentiating a case of posterior cortical atrophy from a psychogenic disturbance of vision2019

    • Author(s)
      Kirino Eiji
    • Journal Title

      Psychogeriatrics

      Volume: - Issue: 1 Pages: 118-123

    • DOI

      10.1111/psyg.12455

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 運動が幼児の言語能力の発達に与える効果 2022年9月21-23日2022

    • Author(s)
      須藤路子,東根明人,伊藤憲治,桐野衛二
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 安静時fMRIを用いた線維筋痛症患者に対する音楽効果の検討2021

    • Author(s)
      臼井千恵,桐野衛二,稲見理絵,井上令一,永井 康仁
    • Organizer
      第117回日本精神神経学会学術総会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 成人自閉症スペクトラム障害における灰白質微細構造変化2021

    • Author(s)
      新井貴士,鎌形康司,内田航,クリスティーナ・アンディカ,斎藤勇也,Toshiaki Akashi,Akihiko Wada,Shohei Fujita,堀正明,桐野衛二,青木茂樹
    • Organizer
      第49回 日本磁気共鳴医学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Neurite orientation dispersion and density imagingを用いた自閉症スペクトラム障害における灰白質微細構造変化の評価2021

    • Author(s)
      新井貴士,鎌形康司,内田航,斎藤勇也,桐野衛二,青木茂樹
    • Organizer
      第23回 ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 成人自閉症スペクトラム障害患者におけるfunctional connectivityのrs-fMRIおよびDKI を用いた検討2019

    • Author(s)
      桐野衛二
    • Organizer
      第49回日本臨床神経生理学会学術集会
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      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 統合失調症の脳内ネットワーク異常のrs-fMRI・脳波同時計測を用いた検討2019

    • Author(s)
      桐野衛二
    • Organizer
      第49回日本臨床神経生理学会学術集会
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      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 統合失調症の皮質線条体ネットワークのrs-fMRI・脳波同時計測を用いた検討 第二報2019

    • Author(s)
      桐野衛二,田中昌司,福田麻由子,稲見理絵,新井平伊,井上令一
    • Organizer
      第22回日本薬物脳波学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 安静時fMRIを用いた線維筋痛症患者に対する音楽効果の検討2019

    • Author(s)
      臼井千恵,稲見理絵,田中昌司,桐野衛二,井上令一
    • Organizer
      第22回日本薬物脳波学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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