Quantification of Nociceptive Pain by EEG Gamma Oscillations in the Primary Somatosensory Cortex for Precision Postoperative Analgesia
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22K09063
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55050:Anesthesiology-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鎌田 ことえ 東北大学, 大学病院, 講師 (60339033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山内 正憲 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00404723)
杉野 繁一 東北大学, 大学病院, 准教授 (00423765)
城戸 幹太 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (40343032)
萩平 哲 関西医科大学, 医学部, 教授 (90243229)
村上 徹 東北大学, 大学病院, 助教 (90756248)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 疼痛 / 脳波 / 疼痛モニタリング / 術後鎮痛 |
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| Outline of Research at the Start |
われわれは末梢に入力され，疼痛伝達経路を経て，最終的に疼痛を認知する1次体性感覚野(S1)で記録される局所の脳波に着目した．本研究では疼痛モニター開発のために，まず手術中のS1における脳波ガンマ振動と術後痛との関連性を明らかにする．具体的には，1)健常ボランティアにおける侵害受容刺激に対するS1での脳波ガンマ振動の特性変化や，疼痛認知閾値の個体差とS1脳波ガンマ振動の関連の検討，2)マウス足底手術モデルにおけるオプトジェネティックスを用いたS1脳波ガンマ振動変化の術後痛の個体差への影響の検討，3)手術患者における術中のS1脳波ガンマ振動特性と術後痛の個体差の関連の検証，である．
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| Outline of Annual Research Achievements |
周期的な脳皮質の活動を神経振動（neural oscillation）と呼び，周波数で分類される．なかでもガンマ振動は侵害刺激入力に応答して出現が増え，同期性が増大することが，動物実験レベルで示唆されている．しかし“痛み”は極めて主観的な感覚量である．とくにヒトにおいて，痛みの大きさや強さを正確に表現すること，すなわち疼痛レベルを定量化することは極めて困難だとされてきた．そこでわれわれは，末梢に入力され，疼痛伝達経路を経て最終的に疼痛を認知する1次体性感覚野（S1）で記録される局所の脳波に着目し，本研究を開始した．
われわれのプロジェクトの最終目標は，疼痛モニター開発のために手術中のS1における脳波ガンマ振動と術後痛との関連性を明らかにすることである．2023年度はまず学内倫理委員会から，ボランティア研究実施の許可を得た．侵害刺激としては，被験者への健康被害が少なく確実に疼痛が得られる電気刺激を採用することとし，被験者の前腕に大きさの異なる電流を流して得られる脳波変化の記録を開始している．予定被験者数の約80%までの脳波記録を終え，同時に時間周波数解析を実施中である．S1ガンマ振動をいくつかのセグメントに分けて検討した結果．刺激強度依存性に増加する成分の存在が明らかになりつつある．本結果は欧州麻酔科学会での報告を予定している．このように 2024年度にむけて確実な研究基盤を築くとともに，さらなる知見が得られるものと大いに期待される．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当施設において，当該課外に類似する研究は初の試みであった．環境整備に時間を要したことが，最大の要因だったと考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
健常ボランティアにおける侵害受容刺激に対するS1での脳波ガンマ振動の特性変化や，疼痛認知閾値の個体差とS1脳波ガンマ振動との関連性についてデータ解析をすすめる．そして，手術患者における術中のS1脳波ガンマ振動特性と術後痛の個体差の関連を検討できるよう準備を進めていく．
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
