| Project/Area Number |
22K10130
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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 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Health Sciences University of Hokkaido |
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Principal Investigator |
照光 真 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (60401767)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 正行 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (50197117)
高堂 裕平 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 脳機能イメージング研究部, 主幹研究員 (60593564)
福田 謙一 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (80228907)
梅田 聡 慶應義塾大学, 文学部(三田), 教授 (90317272)
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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 |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 口腔顔面痛 / 慢性疼痛 / 中枢性感作 / 内受容感覚 / ｆMRI / MR Spectroscopy / MEGA / GABA / fMRI / MR spectroscopy / 動的因果解析 / 機能的MRI / MRスペクトロスコピー / Dynamic Causal Modeling |
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| Outline of Research at the Start |
口や顔の痛みが慢性化して難治性となる場合がある。その要因の一つとして、脳を含めた中枢神経が痛みを過剰に増幅してしまう中枢性感作があげられる。脳の興奮性と抑制性の神経の活動性や、自分の生体内の感覚を受容する内受容感覚の働きが関係するとされる。本研究では、内受容感覚と痛みの不快な感覚を司る脳領域の間でどのように脳機能が結合しているか、そして興奮・抑制性神経の活動がそこにどのように関与しているのかを実際に患者さんの脳においてMRIで計測する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、口腔顔面領域の慢性疼痛における脳機能を検索するものである。特に、末梢には疼痛の原因となる病変は治癒もしくは検出ができないレベルであるにもかかわらず、慢性疼痛が持続している場合に対して、脳における痛みの情報処理機構を明らかにしようと試みている。中枢神経系での痛みの異常な増幅は、中枢性感作と呼ばれ多くの機構が関与している。本研究では、生体内の情報処理、すなわち内受容感覚の亢進もしくは低下が疼痛の中枢性感作に関与していると仮説を立てた。この検証のため、患者群と正常被験者に対して、中枢性感作の正確性を計測する行動科学実験、機能的MRIで内受容感覚と痛みの想起（tactile
imagery)課題での脳機能解析により賦活領域の間での機能的結合の動的な因果性を検索、そして脳のネットワーク強化と抑制に関する神経代謝産物（GABA、グルタミンとグルタミン酸）をMRスペクトロスコピーで定量的に計測する。
2023年度では、生体内でGABAを定量的に解析するためのMRスペクトロスコピーの測定方法の一つMEGA-PRESSを共同研究施設のMRI装置に導入し、良好なデータ取得ができる状態とした。口腔顔面の慢性疼痛を有する患者群とボランティアによる健常被験者群のデータ取得を開始した。研究の柱には3つの実験系が含まれる。行動科学実験は、自己心拍計測と時間推定の2課題により内受容感覚の正確性を検査する。機能的MRIは、自己心拍計測と口腔顔面の痛みを想起するtactile imageryを音声指示で課題遂行する。MRスペクトロスコピーは、疼痛の情動に関する情報処理かつ内受容感覚に関する2か所の脳部位で抑制性と興奮性の神経代謝産物を計測している。
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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
自己の生体内情報処理機構である内受容感覚に関する行動科学実験、内受容感覚と疼痛に関する課題を遂行して脳賦活を計測するfunctional MRI, MRスペクトロスコピーを用いた前帯状回と島皮質における神経代謝産物の計測、いずれも実験プロトコールは確立して、順調にデータ取得を重ねている段階である。
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| Strategy for Future Research Activity |
データ取得が終了した後のデータ解析方法へと中心が移る。これまでのデータを基にした検出力検定によって、今後おおむね必要とするデータ数は想定された。データ解析については、内受容感覚の正確性についての行動科学実験は慶應義塾大学心理学研究室と共同して、MRスペクトロスコピー結果はCornell大および量子科学技術研究開発機構の共同研究者らと共同して解析を進める。fMRIデータは、患者と健常者の賦活における群間比較に加えて、内受容感覚正確性数値や疼痛の中枢性感作スコア、神経代謝産物の値を共変数として関連する脳領域の抽出、さらに脳領域間の動的因果解析を進めてゆく方針である。
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