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計算論モデルと脳神経画像解析によるトゥレット症重症化機序の解明

Research Project

Project/Area Number 23K08555
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56010:Neurosurgery-related
Research InstitutionFukuoka University

Principal Investigator

森下 登史  福岡大学, 医学部, 講師 (20750756)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 酒井 雄希  株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報通信総合研究所, 研究員 (60714475)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsトゥレット症 / 脳深部刺激療法 / 強化学習 / 誤学習 / 脳活動 / ネットワーク / 神経回路
Outline of Research at the Start

トゥレット症は小児期に発症する、チックと呼ばれる不随意運動を特徴とする精神神経疾患であり、成長発達に伴い自然寛解する症例と重症化する症例が存在する。経時的な症状変化には脳神経可塑性変化が関わることから、「脳神経可塑性変化の発生過程を明らかにして治療の介入時期や方法を最適化することで不可逆的に病状を改善させられる」と仮説を立てた。この仮説を実証するため、数理モデルと機能的及び解剖学的な神経ネットワークの観点からその病態を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

軽症から重症まで幅広いトゥレット症患者を対象にデータを収集した。重度の症例の多くは脳深部刺激療法の適応と判断され、手術が実施された。被験者の協力を得て計算論モデル確立に向けた強化学習課題によるデータ収集を精力的に行った。
2023年度は、脳深部刺激療法について症例報告3編の論文発表を行った。症例報告では、瞬きのチック症状に着目し、電極を淡蒼球内節に留置した症例における、脳微小破壊効果と呼ばれる電極留置自体による影響について報告を行った(Permana GI et al. Tremor and Other Hyperkinetic Movements, 2024)。 同報告では、電極留置部位が適切な場合はチック症状の改善が即時的に現れることを示した。脳深部刺激療法のトラブルシューティングについての症例報告を2編発表した。
学会活動としては、4月に米国ロサンゼルスで開催された American Association of Neurological Surgeons Annual meeting の Global Sympsium、および 8月には米国フロリダで開催された第11回 DBS Think Tank にそれぞれ招待を受け、本研究の成果の一部を発表した。DBS Think Tank については、発表抄録を論文の一部として発表した。日本脳神経外科学会学術総会を含む、複数の国内学会においても成果を報告した。
最後にアウトリーチ活動の一環として、日本トゥレット協会の支援を受けつつ2024年2月にトゥレット症当事者への講演会・交流会を開催し、一般へのトゥレット症に対する理解と本研究の目的について啓蒙を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

2023年度は目標にしていたよりも被験者数自体は少ないものの、一例一例からは多くのデータを収集することができた。論文発表を行う上で必要なデータの蓄積は順調に進んでいる。一例の被験者から得られるデータは膨大であるため、適宜データクリーニングを行いつつ、着実に研究を進める必要がある。昨年度は論文や学会発表での実績も作ることができたため、研究の遂行状況としてはおおむね順調に進展してものと考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後も幅広い重症度のトゥレット症患者からデータを収集することが重要となる。2024年2月17日に行った交流会では数多くの参加者を集めることができ、本疾患に対する社会的な関心の高さを伺うことができた。本研究は患者を対象とした臨床研究であるため、今後も多くの被験者を集める努力が必要であると考えられる。そのためには、引き続きトゥレット協会や当事者の会等と協力しながらアウトリーチ活動を積極的に行うことで、社会的認知度を高め、本研究を推進していく方針である。

Report

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

    (11 results)

All 2024 2023

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Asymptomatic cable twisting in a patient with impending Twiddler syndrome detected during deep brain stimulation surgery for Parkinson’s disease: A case report2024

    • Author(s)
      Permana Galih Indra、Morishita Takashi、Tanaka Hideaki、Matsushita Ryuji、Kobayashi Hiromasa、Abe Hiroshi
    • Journal Title

      Surgical Neurology International

      Volume: 15 Pages: 86-86

    • DOI

      10.25259/sni_844_2023

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proceedings of the 11th Annual Deep Brain Stimulation Think Tank: pushing the forefront of neuromodulation with functional network mapping, biomarkers for adaptive DBS, bioethical dilemmas, AI-guided neuromodulation, and translational advancements2024

    • Author(s)
      Johnson Kara A.、Dosenbach Nico U. F.、Gordon Evan M.、Welle Cristin G.、Wilkins Kevin B.、Bronte-Stewart Helen M.、Voon Valerie、Morishita Takashi、Sakai Yuki et al.
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 18 Pages: 1-23

    • DOI

      10.3389/fnhum.2024.1320806

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tremor Rebound Due to a Deep Brain Stimulation Electrode Fracture with Normal Impedance Treated by Rescue Thalamotomy in a Patient with Essential Tremor: A Case Report2024

    • Author(s)
      Hashikawa Takeshi、Indra Permana Galih、Morishita Takashi、Koga Takayuki、Tanaka Hideaki、Kobayashi Hiromasa、Abe Hiroshi
    • Journal Title

      Interdisciplinary Neurosurgery

      Volume: 36 Pages: 101975-101975

    • DOI

      10.1016/j.inat.2024.101975

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microlesion Effect Induced by Electrode Implantation in the Posteroventral Globus Pallidus Interna for Severe Dystonic Tics2024

    • Author(s)
      Permana Galih Indra、Morishita Takashi、Tanaka Hideaki、Iida Hitoshi、Fujioka Shinsuke、Abe Hiroshi
    • Journal Title

      Tremor and Other Hyperkinetic Movements

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 1-5

    • DOI

      10.5334/tohm.837

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] トゥレット症に対する脳深部刺激療法の長期予後2024

    • Author(s)
      森下登史, 安部洋
    • Organizer
      第63回日本定位・機能神経外科学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳深部刺激療法の先端的臨床研究における課題と将来展望2024

    • Author(s)
      森下登史, 安部洋
    • Organizer
      第53回日本臨床神経生理学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] SNSを通じたトゥレット症患者とのつながり2023

    • Author(s)
      森下登史, 安部洋
    • Organizer
      第30回トゥレット研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 精神神経疾患に対する脳深部刺激療法のフロンティア:トゥレット症とその先へ2023

    • Author(s)
      森下登史, 安部洋
    • Organizer
      第82回日本脳神経外科学会学術総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] A variety of clinical responses to thalamic DBS in the individual Tourette syndrome patients2023

    • Author(s)
      Takashi Morishita
    • Organizer
      Deep Brain Stimulation Think Tank XI
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Normative Connectomic Approaches in Deep Brain Stimulation2023

    • Author(s)
      Takashi Morishita, Hiroshi Abe
    • Organizer
      AASSFN 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Connectomic Analysis of Deep Brain Stimulation Effects2023

    • Author(s)
      Takashi Morishita, Hiroshi Abe
    • Organizer
      AANS 2023 Los Angeles
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited

URL: 

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

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