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Elucidation of structural reorganization mechanisms of brain networks supporting syntactic functions of aphasic patients.

Research Project

Project/Area Number 23K00487
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 02060:Linguistics-related
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

金野 竜太  昭和大学, 医学部, 准教授 (70439397)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡辺 慶子  昭和大学, 医学部, 助教 (60868397)
小山内 綾子  昭和大学, 医学部, 助教 (70973379)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2028-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords統語 / 可塑性 / MRI / 神経膠腫 / 島皮質 / 内包後脚 / 失語症 / 構造的再編 / DTI
Outline of Research at the Start

文法規則に基づき文構造を正しく理解する機能を統語機能という。これまで、統語機能障害は左前頭葉障害と関連することが指摘されてきた。一方、日常臨床では、左前頭葉障害を有する失語症患者の統語機能には個人差があることもよく経験する。この個人差の原因として、統語機能に関与する脳内ネットワーク内における脳の可塑性による再編能力が、脳損傷部位により変化する可能性が推定されてきた。本研究では失語症患者を対象に、大脳皮質構造や神経線維をMR画像解析により計測し、統語機能の変化に伴い病変部位以外の大脳皮質構造がどのように変化し、その構造的変化が統語機能の脳内ネットワークとどのように関連するか検証する。

Outline of Annual Research Achievements

2023年度は、脳腫瘍(神経膠腫)患者を対象として、統語機能評価と大脳皮質構造の解析を行った。被験者は左大脳半球の神経膠腫患者28名と健常者対照群23名である。責任病巣の同定にはRPI based lesion symptom mappingを用いた。大脳皮質構造解析ではSurface-based morphometryを用いた。その結果、左内包後脚に神経膠腫を有する患者では統語機能が障害されることが明らかになった。また、右島皮質の皮質厚が増大すると患者の統語機能が維持されることが明らかになった。右島皮質の皮質厚は、健常者でも統語処理負荷が増加すると関連性が見られた。さらに、左内包後脚に神経膠腫が少ないほど、右島皮質の皮質厚が増すことが明らかになった。以上のことから、左内包後脚と右島皮質はどちらも統語機能に関連があると推測された。そこで、左内包後脚と右島皮質の解剖学的連関を健常者のMRIデータベース上でFiber trackingを行い調査したところ、両脳領域を連絡する神経結合は、先行研究(Kinno et al., 2014)で同定された統語機能を支える脳内ネットワークと空間的に一致することを確認した。
以上の結果から、統語機能を支える脳内ネットワークにおいて、左内包後脚と右島皮質が重要であることが示された。また、神経膠腫患者では右島皮質における可塑性が統語機能の維持に重要であり、左内包後脚が神経膠腫により障害されると右島皮質の可塑性が障害されることが明らかになった。
また、小脳炎や神経変性疾患についても症例報告を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

脳腫瘍患者において、統語機能の変化に伴い右島皮質の大脳皮質構造が変化し、その構造的変化が統語機能の脳内ネットワークと関連することを報告できた。さらに、左内包後脚の障害が右島皮質の皮質厚にみられて可塑性に影響を及ぼすことも報告できた。

Strategy for Future Research Activity

右島皮質や左内包後脚の重要性について、発達障害、脳血管障害、神経変性疾患を対象とした研究で検証する。また、脳腫瘍患者ではみられた言語処理速度の低下についてさらに検討する方針である。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

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

  • [Journal Article] Case report: Recovery from refractory myasthenic crisis to minimal symptom expression after add-on treatment with efgartigimod2024

    • Author(s)
      Watanabe Keiko、Ohashi Shinichi、Watanabe Takuya、Kakinuma Yuki、Kinno Ryuta
    • Journal Title

      Frontiers in Neurology

      Volume: 15 Pages: 1321058-1321058

    • DOI

      10.3389/fneur.2024.1321058

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diffuse glioma-induced structural reorganization in close association with preexisting syntax-related networks2023

    • Author(s)
      Kinno Ryuta、Muragaki Yoshihiro、Maruyama Takashi、Tamura Manabu、Ono Kenjiro、Tanaka Kyohei、Sakai Kuniyoshi L.
    • Journal Title

      Cortex

      Volume: 167 Pages: 283-302

    • DOI

      10.1016/j.cortex.2023.07.005

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Acute cerebellitis following COVID-19 infection associated with autoantibodies to glutamate receptors: a case report2023

    • Author(s)
      Watanabe Takuya、Kakinuma Yuki、Watanabe Keiko、Kinno Ryuta
    • Journal Title

      Journal of NeuroVirology

      Volume: 29 Issue: 6 Pages: 731-733

    • DOI

      10.1007/s13365-023-01183-7

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Book] 第6節 統語機能に関与する脳領域と神経ネットワーク わかる!使える! 日本語の文法障害の臨床: 失語症・特異的言語発達障害(SLI)をひもとく2023

    • Author(s)
      金野竜太
    • Total Pages
      256
    • Publisher
      医学書院
    • ISBN
      9784260052740
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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