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Transcranial magnetic stimulation over ventral attention network of neurodevelopmental disorders

Research Project

Project/Area Number 20K07954
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

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

Principal Investigator

Nakamura Motoaki  昭和大学, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (50464532)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords発達障害 / 反復経頭蓋磁気刺激 / 自閉スペクトラム症 / 注意欠如多動症 / MRI / 腹側注意回路 / 側頭頭頂接合部 / 前頭前野 / 頭部MRI
Outline of Research at the Start

本研究では反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)を用いて発達障害当事者の側頭頭頂接合部(TPJ)を刺激することで腹側注意回路の動態を調整できるかどうかを検討する。第一段階はマルチモーダル・ニューロナビゲーション(MMNN)の技術開発である。これは4種類のMRIの事前情報に基づいて、rTMSの刺激座標、刺激様式、刺激方向を個別に同定する技法である。第二段階として、MMNNに基づいたrTMSを複数回セッション実施して、その前後で注意機能を評価して、MRIデータも縦断的に取得する。これによってTPJへのrTMSによって腹側注意回路の動態が変化するのか、発達障害当事者の注意制御を改善するのかを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

We conducted repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) targeting the temporo-parietal junction (TPJ) in individuals with Autism Spectrum Disorder (ASD) using stimulation coordinates extracted from fMRI (Posner task), and observed changes in attention-switching tasks. For rTMS intervention, intermittent theta burst stimulation (iTBS), continuous theta burst stimulation (cTBS), and sham TBS were applied to the right TPJ. Performance on the task improved with facilitatory iTBS, while inhibitory cTBS led to decreased performance. In individuals with Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD), instead of rTMS intervention, we observed the effects of pharmacotherapy. It was revealed that oral administration of methylphenidate enhanced activation of the ventral attention network centered around the TPJ, as shown in fMRI (Posner task).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

注意の切り替えが苦手なASD当事者に対して、腹側注意回路の側頭頭頂接合部を刺激点としたrTMSによって注意機能を改善させる可能性を示唆する結果を得ることができた。また、ADHD当事者に関しては、薬物療法によって腹側注意回路の活動が増強することが示唆され、rTMSの刺激プロトコール開発の神経科学的根拠を得ることができた。
ただし、発達障害の当事者に対して安易にrTMSを治療的に使用することは慎むべきである。現時点では、発達障害に対するrTMSのエビデンスは十分ではなく、今後更なる神経科学的研究や臨床試験の蓄積が必要であることを強調したい。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Depression induced by low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation to ventral medial frontal cortex in monkeys.2022

    • Author(s)
      Nakamura S, Kishimoto Y, Sekino M, Nakamura M, Tsutsui KI.
    • Journal Title

      Exp Neurol.

      Volume: 357 Pages: 114168-114168

    • DOI

      10.1016/j.expneurol.2022.114168

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Local and Transient Changes of Sleep Spindle Density During Series of Prefrontal Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation in Patients With a Major Depressive Episode2022

    • Author(s)
      Izuno Takuji、Saeki Takashi、Hirai Nobuhide、Yoshiike Takuya、Sunagawa Masataka、Nakamura Motoaki
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 738605-738605

    • DOI

      10.3389/fnhum.2021.738605

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A single session of navigation-guided repetitive transcranial magnetic stimulation over the right anterior temporoparietal junction in autism spectrum disorder2021

    • Author(s)
      Fujino Junya、Tei Shisei、Itahashi Takashi、Aoki Yuta Y.、Ohta Haruhisa、Izuno Takuji、Nakamura Hironobu、Shimizu Masaaki、Hashimoto Ryu-ichiro、Takahashi Hidehiko、Kato Nobumasa、Nakamura Motoaki
    • Journal Title

      Brain Stimulation

      Volume: 14 Issue: 3 Pages: 682-684

    • DOI

      10.1016/j.brs.2021.04.009

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of the right temporoparietal junction in intergroup bias in trust decisions. Hum Brain Mapp.2020

    • Author(s)
      Fujino J, Tei S, Itahashi T, Aoki YY, Ohta H, Kubota M, Hashimoto RI, Takahashi H, Kato N, Nakamura M.
    • Journal Title

      Hum Brain Mapp.

      Volume: 15;41(6) Issue: 6 Pages: 1677-1688

    • DOI

      10.1002/hbm.24903

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 発達障害における経頭蓋磁気刺激の神経科学とエビデンスレベル2020

    • Author(s)
      中村 元昭
    • Journal Title

      臨床精神医学

      Volume: 49巻6号 Pages: 723-733

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Intrinsic Neural Timescale (INT) as a State Biomarker of Temporal Resolution in Information Processing.2024

    • Author(s)
      Nakamura M, Shimizu M, Itahashi T, Naoe T, and Aoki R.
    • Organizer
      53rd NIPS International Symposium
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 脳自発活動のメタ可塑性と時間分解能からみた神経発達症2024

    • Author(s)
      中村 元昭、清水 正彬、板橋 貴史、直江 大河、青木隆太.
    • Organizer
      社会神経科学研究会 & 4拠点連携共催シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 国内のrTMS療法普及の現状と課題2023

    • Author(s)
      中村 元昭
    • Organizer
      第53回 日本臨床神経生理学会学術大会
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 発達障害の腹側注意回路に対する反復経頭蓋磁気刺激2022

    • Author(s)
      中村 元昭、藤野 純也.
    • Organizer
      第118回日本精神神経学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Navigation-guided repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) over right temporoparietal junction of autism spectrum disorder.2022

    • Author(s)
      Nakamura M, Fujino J.
    • Organizer
      Neuro 2022
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 「患者レジストリを基軸としたrTMS療法の適正使用と全国展開」 市販後使用成績調査の現状と課題2021

    • Author(s)
      中村 元昭
    • 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] 「rTMSにおける臨床的視点」 rTMS療法の普及はわが国のうつ病医療をどのように変えるか?2021

    • Author(s)
      中村 元昭
    • 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] 保険診療としてのrTMS療法の均てん化2020

    • Author(s)
      中村 元昭
    • Organizer
      第116回日本精神神経学会学術総会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 発達障害における経頭蓋磁気刺激(TMS)のエビデンスレベルと安全性 〜時期尚早な臨床応用に警鐘〜2020

    • Author(s)
      中村 元昭
    • Organizer
      第61回日本児童青年精神医学会総会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] うつ病に対するrTMS療法の保険収載後の現況2020

    • Author(s)
      中村 元昭
    • Organizer
      第50回日本臨床神経生理学会
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      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 昭和大学発達障害医療研究所

    • URL

      https://www.showa-u.ac.jp/research/midd/

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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