| Project/Area Number |
22K15628
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 51020:Cognitive and brain science-related
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
井林 賢志 自治医科大学, 医学部, 講師 (90911892)
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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 |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | ヒト嗅覚 / 頭蓋内脳波 / 嗅覚関連領野 / パーキンソン病 / てんかん / ヒト嗅覚情報処理 / 匂い / 嗅覚情報処理 / 神経変性疾患と嗅覚認知 / 頭蓋内電位計測 / 嗅覚情動連関 |
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| Outline of Research at the Start |
匂いを嗅ぐと、嗅いだ物や関連する事柄を想起し様々な感情が惹起される。嗅覚情報処理に関わる脳領域は、非侵襲的脳機能計測法から局在が明かになりつつあるものの、嗅覚認知のさなかにある脳活動を直接観察した研究は希少である。ヒトを対象とする大脳生理研究においては、外科的に留置される頭蓋内電極による皮質脳波や局所電場電位の測定が唯一の直接的研究法である。本研究は治療のため頭蓋内電極を留置した患者を対象に、1)嗅覚野と関連領野での嗅覚情報処理機構、2)嗅覚刺激に伴う言語・記憶・感情（匂いの名辞や好み）の情報処理機構を明らかにする。研究成果は嗅覚と高次脳機能の連関、嗅覚障害を伴う神経疾患の病態解明に寄与する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト大脳における嗅覚情報処理機構は、未解明な点が多い。嗅覚野ならびに関連領域間の情報伝達を解析するのには、時間分解能の高い頭蓋内脳波信号(iEEG)が有用である。iEEGは、臨床的な目的で侵襲的に頭蓋内に留置された電極を用いて計測され、シグナルノイズ比の高い、時間解像度の高い良質な信号である。
われわれはこれまでに作成したカスタムメイドの刺激呈示装置を用いることで今年度はあらたに3名の頭蓋内電極留置中の患者の嗅覚関連脳活動の計測を行うことができた。対象となった患者は難治性てんかんの焦点検索を目的にロボット支援下定位的深部電極留置術を行った1名と、開頭による硬膜下電極留置術を行った1名、ならびにパーキンソン病に対する治療的な脳深部刺激電極を留置した1名であった。
それぞれの被検者において、上記に述べた匂い刺激装置を用いることで匂い名辞課題中の頭蓋内脳波信号を計測することに成功した。さらに、このうち一名からは、より簡易な嗅覚刺激呈示装置による刺激呈示システムを試し、これまで同様に信号を計測することに成功した。得られた頭蓋内脳波信号に対して、時間周波数解析の手法を用いることで、事象関連活動や領野間の機能的結合を解析することに成功し、ヒト嗅覚情報処理機構の解明を試みた。その結果、嗅覚情報処理を担う嗅内野をはじめ、関連領野の神経活動を検知することに成功した。
本年度は、これまでの研究成果の一部を査読付きの国際学会や国内学会にて発表することができた。
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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
第二年度に3名の被検者からデータ計測が可能であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はより簡易な刺激装置の適応も同時に進めながら計測症例をさらに積み重ね、確認された神経活動の再現性を確認し、成果をまとめてゆきたい。
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