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Elucidation of pathophysiology of refractory movement disorders by deep cerebellar stimulation

Research Project

Project/Area Number 21K09113
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56010:Neurosurgery-related
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

堀澤 士朗  東京女子医科大学, 医学部, 助教 (10746796)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords小脳 / 脳深部刺激 / ジストニア / 振戦 / 不随意運動 / 脳深部刺激療法 / 局所フィールド電位
Outline of Research at the Start

本研究では、小脳歯状核に対する脳深部刺激術を用いて、小脳歯状核の最適な治療部位および体部位局在の検討、局所フィールド電位(Local field potential:LFP)の検討をすることで、不随意運動における小脳のメカニズムの解明を目的とする。小脳に対する脳深部刺激は、世界的にほとんど行われていないため、不随意運動における小脳の詳細なメカニズムは未だに不明な点が多い。本研究により、不随意運動の病態解明および新たな治療法の開発に資することが期待される。

Outline of Annual Research Achievements

小脳深部刺激において大変興味深い知見を得ることができ、Movement Disorders Clinical Practiceに報告をした。小脳深部刺激では、これまで大脳基底核や視床に対する脳深部刺激と同様に130Hz前後の高頻度刺激が用いられてきた。また、我々も高頻度刺激を試していたが、効果が持続しないことから、様々な頻度に刺激を徹底的に検証したところ、用いられる最も低い周波数の刺激である2Hzが最も有効であることが明らかになった。また、持続的な刺激では効果が持続しないため、刺激をOFFにする期間を様々な条件で検討したところ、3分間のOffと3分間のOnによるサイクルモード刺激により、持続的な効果を得ることができた。これらの知見は、これまで報告されてこなかった新しい知見であり、今後の小脳深部刺激療法における最適な刺激条件の検証に資する重大な発見であった。現在、追加の症例に関する研究論文を執筆中である。
Horisawa S, Qian B, Nonaka T, Kim K, Kawamata T, Taira T. Intermittent Ultralow‐Frequency Low‐Amplitude Deep Cerebellar Stimulation for Movement Disorders. Movement Disorders Clinical Practice. 2023 Nov;10(11):1683-6.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

小脳深部刺激において未だ不明である最適な刺激部位および最適な刺激条件に関しての検証を進めている。最適な刺激条件に関しては2Hzの低頻度かつサイクルモードの刺激が最適であると考えられ、その内容をMovement Disorders Clinical Practiceにおいて公表した。最適な刺激部位に関しては現在様々な画像解析技術を用いて検証中であり、年度内に終了予定である。

Strategy for Future Research Activity

最適な刺激部位、および最適な刺激条件の検証を引き続き行う。また、4例においてLocal Field Potentialの解析を現在行なっている。小脳におけるLocal Field Potentialの報告はなく、ジストニア、本態性振戦などの疾患によるLFPの相違があるか、また運動に伴うLFPの変化など、様々な基礎的生理学的事項に関して解析を進めている。これらの内容も公表できるよう準備中である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Intermittent Ultralow-Frequency Low-Amplitude Deep Cerebellar Stimulation for Movement Disorders2023

    • Author(s)
      S Horisawa, Q Bouhi, T Nonaka, K Kilsoo, T Kawamata, T Taira
    • Journal Title

      Movement Disorders Clinical Practice

      Volume: 10 Issue: 11 Pages: 1683-1686

    • DOI

      10.1002/mdc3.13872

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement of obsessive-compulsive disorder after pallidothalamic tractotomy for cervical dystonia2023

    • Author(s)
      Shiro Horisawa 1, Rumiko Kamba 2, Moeko Sato 2, Akitsugu Sueki 2, Takakazu Kawamata 1, Katsuji Nishimura 2, Takaomi Taira 1
    • Journal Title

      Ann Clin Transl Neurol

      Volume: 10 Issue: 5 Pages: 832-835

    • DOI

      10.1002/acn3.51764

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Gamma Knife Thalamotomy for Essential Tremor: A Retrospective Analysis2023

    • Author(s)
      Shiro Horisawa 1, Motohiro Hayashi 2, Noriko Tamura 2, Kotaro Kohara 2, Taku Nonaka 2, Tomoko Hanada 3, Takakazu Kawamata 2, Takaomi Taira 2
    • Journal Title

      World Neurosurgery

      Volume: 23 Pages: e90-e96

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2023.03.033

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bilateral Radiofrequency Ventral Intermediate Thalamotomy for Essential Tremor2023

    • Author(s)
      Shiro Horisawa 1, Taku Nonaka 1, Kotaro Kohara 1, Tatsuki Mochizuki 1, Takakazu Kawamata 1, Takaomi Taira 1
    • Journal Title

      Stereotactic and Functional Neurosurgery

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 30-40

    • DOI

      10.1159/000528825

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seven-year resolution of cervical dystonia after unilateral pallidotomy: A case report2023

    • Author(s)
      Shiro Horisawa 1, Takakazu Kawamata 1, Takaomi Taira 1
    • Journal Title

      Surgical Neurology International

      Volume: 13 Pages: 1-5

    • DOI

      10.25259/sni_840_2022

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Complex regional pain syndrome after mRNA-based COVID-19 vaccination2023

    • Author(s)
      Shiro Horisawa 1, Tamon Ando 2, Takakazu Kawamata 2, Takaomi Taira 2
    • Journal Title

      Clin Neurol Neurosurg

      Volume: 224 Pages: 1-2

    • DOI

      10.1016/j.clineuro.2022.107578

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Successful Treatment of Baseball-Related Dystonia (Yips) with Ventro-Oral Thalamotomy2022

    • Author(s)
      Shiro Horisawa 1, Kazuki Kushi 1, Takakazu Kawamata 1, Takaomi Taira
    • Journal Title

      Movement Disorders Clinical Practice

      Volume: 10 Issue: 3 Pages: 507-509

    • DOI

      10.1002/mdc3.13637

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unilateral pallidothalamic tractotomy at Forel's field H1 for cervical dystonia2022

    • Author(s)
      Shiro Horisawa 1, Kotaro Kohara 1, Taku Nonaka 1, Atsushi Fukui 1, Tatsuki Mochizuki 1, Mutsumi Iijima 2, Takakazu Kawamata 1, Takaomi Taira 1
    • Journal Title

      Annals of Clinical and Translational Neurology

      Volume: 4 Issue: 4 Pages: 478-487

    • DOI

      10.1002/acn3.51532

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Efficacy and Safety of Zolpidem for Focal Dystonia After Neurosurgical Treatments: A Retrospective Cohort Study2022

    • Author(s)
      Shiro Horisawa 1, Kotaro Kohara 1, Hiroki Ebise 1, Masahiko Nishitani 1, Takakazu Kawamata 1, Takaomi Taira
    • Journal Title

      Frontiers in Neurology

      Volume: NA

    • DOI

      10.3389/fneur.2022.837023

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 不随意運動の治療:10年先の進化へ2024

    • Author(s)
      堀澤士朗
    • Organizer
      脳神経外科コングレス
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Deep Cerebellar stimulation for tremor and dystonia2024

    • Author(s)
      堀澤士朗
    • Organizer
      International Congress of Clinical Neurophysiology
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 小脳深部刺激療法による治療2024

    • Author(s)
      堀澤士朗
    • Organizer
      日本臨床神経生理学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 小脳深部刺激療法による不随意運動治療2023

    • Author(s)
      堀澤士朗
    • Organizer
      大脳基底核研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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