| Project/Area Number |
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 |
KAMATA Kotoe 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 |
Completed (Fiscal Year 2024)
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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 | 脳波 / 疼痛 / ガンマ振動 / 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 Final Research Achievements |
Pain assessment is subjective, presenting challenges in clinical practice, especially in patients under general anesthesia where conventional tools like NRS or the Faces Pain Scale cannot be used. To explore an objective marker, we focused on gamma oscillations in EEG recordings from the primary somatosensory cortex (S1), which is known for its role in pain processing. Stepwise electrical stimulation was applied to the forearms of healthy volunteers while EEG signals were recorded. Gamma-band activity was reliably elicited in response to stronger stimuli, and its presence correlated with higher NRS scores. These findings suggest that S1 gamma oscillations may reflect both nociceptive input and the perceived intensity of pain.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
多くの手術患者にとって最大の関心事は「術後に痛みがないこと」であり，その実現には的確な疼痛評価が不可欠である．しかし，疼痛が主観的感覚であるがゆえに定量的な評価が困難であることは，これまで臨床現場における大きなジレンマであった．本研究により，一次体性感覚野（S1）の脳波ガンマ振動に基づく客観的な疼痛評価手法の可能性が示されたことは，術後疼痛モニタリングの新たな指標となりうる．今後，本成果を応用した疼痛モニターの開発と，個別化された術後鎮痛戦略への展開が期待される．
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