Real-time brain functional mapping using high frequency oscillation and evoked potential
| Project/Area Number |
19K18374
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 56010:Neurosurgery-related
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | Functional Brain Mapping / High gamma mapping / Evoked Potential / Electrocorticography / Epilepsy / Awake surgery / Anesthesia / Brain functional mapping / High gamma activity / attenuation / epilepsy / awake surgery / anesthesia / Brain mapping / Electrocorticogram / Attenuation / Evoked potential / Epilepsy surgery / brain mapping / evoked potential |
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| Outline of Research at the Start |
脳機能局在を診断する際に脳表を直接刺激して症状から診断する脳皮質電気刺激マッピングが現在も標準的な方法として広く行われている。一方で、脳皮質脳波の高い周波数成分である高周波律動が脳機能局在を反映しているとされ、この高い周波数を用いた脳機能マッピングが近年注目されてきている。しかし、この検討は不十分であり、その精度・改良法について改めて検証する。また、脳皮質機能局在のみならず、脳皮質内のネットワーク診断を行い、より詳細かつ包括的な脳機能局在行うと共に、低侵襲かつ短時間で簡便な新しい脳機能マッピングへと発展し、覚醒下手術・難治性てんかん手術に応用する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We confirmed that high gamma activity(HGA) of Electrocorticography was affected by the level of anesthesia and "habituation" of cortical activity due to the same motor task. In addition, intracortical network diagnostics using Cortico-Cortical Evoked Potential(CCEP) may provide a new method for mapping brain function without the need for patient cooperation. We presented these results at several international conferences and received a lot of positive feedback. Furthermore, we reported that HGA functional mapping for face recognition functions in the skull base was highly accurate and minimally invasive in an international co-authored paper. Overall, we were able to obtain certain results regarding the possibility that HGA function mapping may replace conventional cortical stimulation mapping. The results of future research are highly anticipated.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
高周波律動による脳機能マッピングが、麻酔濃度や皮質活動の“慣れ”によって影響を受けることを示した。これらの因子について更なる検討を行うことで、高周波律動による脳機能マッピングが従来の脳皮質刺激マッピングに代替できる可能性がある。また、高周波律動による脳機能マッピングを脳皮質内のネットワーク診断と組み合わせて応用し、また頭蓋底部の顔認知機能に対して応用することで、高周波律動の新たな可能性を見出す結果を得た。高周波律動が脳波やネットワーク解析による人の思考内容・過程の解読などの学術的に応用できる可能性を秘めており、本研究の結果は医学・科学技術の発展のみならず社会全体としての波及効果は高いと考える。
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Report
(5 results)
Research Products
(26 results)
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[Presentation] The ratio of T1-Weighted to T2-Weighted Signal Intensity and IDH mutation in glioma2022
Author(s)
Takahiro Sanada , Shota Yamamoto , Hirotaka Sato , Mio Sakai , Masato Saito , Nobuyuki Mitsui , Satoru Hiroshima , Ryogo Anei , Yonehiro Kanemura , Katsuyuki Nakanishi , Haruhiko Kishima , Manabu Kinoshita
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Annual Meeting ISMRM-ESMRMB & ISMRT 31st Annual Meeting
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[Presentation] T1強調画像/T2強調画像比（rT1/T2）による神経膠腫のIDH遺伝子変異予測2022
Author(s)
真田隆広 , 山本祥太 , 酒井美緒 , 梅原徹 , 佐藤広崇 , 齊藤仁十 , 三井宜幸 , 広島 覚 , 安栄良悟 , 金村米博 , 谷野美智枝 , 中西克之 , 貴島晴彦 , 木下 学
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