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Language brain representation and its reorganization after brain surgery: an ECoG connectome study.

Research Project

Project/Area Number 23K24206
Project/Area Number (Other) 22H02945 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 51020:Cognitive and brain science-related
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

松本 理器  神戸大学, 医学研究科, 教授 (00378754)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 篠山 隆司  神戸大学, 医学研究科, 教授 (10379399)
菊池 隆幸  京都大学, 医学研究科, 講師 (40625084)
佐藤 直行  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (70312668)
下竹 昭寛  京都大学, 医学研究科, 助教 (80726000)
池田 昭夫  京都大学, 医学研究科, 特定教授 (90212761)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Keywords言語 / コネクトーム / 皮質脳波 / 可塑性 / 皮質皮質間誘発電位
Outline of Research at the Start

継続課題のため、記入しない。

Outline of Annual Research Achievements

てんかん外科・脳腫瘍外科の機能評価に携わる臨床システム脳科学者の立場から、研究項目①:機能と解剖を融合した脳内言語表現のコネクトーム構築と、研究項目②:外科的脳切除後の脳内言語表現の可塑的再構築の解明をめざして、研究を進めた。
本年度は初年度であり、項目①に関して重点的に研究を進めた。Gold standardである高頻度皮質電気刺激から、多数症例データの標準脳上での言語機能密度地図(language density function map)し、側頭葉底面には、前方(amodal)から後方(unimodal)と意味処理において機能差があることを明らかにした(国内学会発表、論文改訂中)。物品呼称時の皮質脳波の因果性解析(Event-Related Causality analysis)から、視覚認知の時相では、非生物に比し生物に関して後部腹側側頭葉内の情報処理が増大することを明らかにした(Usami et al. Cereb Cortex 2022)。意味分散表現に基づいた単語・文単位の脳内言語表現の解析に着手した。CCEPコネクトームのデータベースの構築を進め、頭頂内側領域からの因果的結合様式を明らかにし(Togo et al. Neuroimage 2022)、高次運動・言語野の結合プロファイリングを行った(国内学会発表)。全身麻酔下の脳外科手術中のCCEPモニタリングから言語関連コネクトームの妥当性を評価し、CCEP研究のパイオニアとして成果発表した(国内学会発表、国内招待講演3 ・海外招待講演3)。ネットワークの共振については、単発皮質電気刺激および意味処理課題下の脳律動の共振現象について研究を進めた(国内学会、国際学会、論文準備中)。項目②に関しては、ネットワーク構造変化の定量化に着手した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究項目①②については研究計画に基づき研究を進捗させ、研究項目①に関してはて2論文を公表することができたため。

Strategy for Future Research Activity

研究項目①:機能と解剖を融合した脳内言語表現のコネクトーム構築
研究項目②:外科的脳切除後の脳内言語表現の可塑的再構築の解明
について申請書の研究計画に沿って研究を推進する。

Report

(1 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 8 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Cambridge University(英国)

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  • [Int'l Joint Research] Montpellier University/Paris Cite University(フランス)

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  • [Int'l Joint Research] Johns Hopkins University(米国)

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      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 総説 てんかん外科における定位的頭蓋内脳波(SEEG)の有用性2022

    • Author(s)
      小林勝哉, Juan Bulacio, Dileep R Nair, Jorge Gonzalez-Martinez, 松本理器
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 50 Issue: 5 Pages: 1101-1117

    • DOI

      10.11477/mf.1436204672

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2022-09-10
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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The dynamics of cortical interactions in visual recognition of object category: living versus nonliving2022

    • Author(s)
      Kiyohide Usami, Riki Matsumoto, Anna Korzeniewska, Akihiro Shimotake, Masao Matsuhashi, Takuro Nakae, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Takeharu Kunieda, Ryosuke Takahashi, Nathan E Crone, Akio Ikeda
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: Online ahead of print Issue: 9 Pages: 5740-5750

    • DOI

      10.1093/cercor/bhac456

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Distinct connectivity patterns in human medial parietal cortices: evidence from standardized connectivity map using cortico-cortical evoked potential2022

    • Author(s)
      Masaya Togo, Riki Matsumoto, Kiyohide Usami, Katsuya Kobayashi, Hirofumi Takeyama, Takuro Nakae, Akihiro Shimotake, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Masao Matsuhashi, Takeharu Kunieda, Susumu Miyamoto, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
    • Journal Title

      Neuroimage

      Volume: Online ahead of print. Pages: 119639-119639

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2022.119639

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 言語機能保持のための皮質-皮質間誘発電位モニタリングの有用性-全身麻酔, 覚醒不良例での検討-2023

    • Author(s)
      山尾 幸広, 松本 理器, 荒川 芳輝, 山田 大輔, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 國枝 武治, 宮本 享
    • Organizer
      第46回てんかん外科学会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] てんかん外科における覚醒下手術での言語機能マッピングの有用性2022

    • Author(s)
      的場 健人, 藤本 陽介, 十河 正弥, 甲田 一馬, 森本 耕平, 岡山 公宣ら
    • Organizer
      第63回日本神経学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 皮質皮質間誘発電位(CCEP)のN2電位は安静時fMRI機能的結合性と相関する:Human Connectome Project(HCP)データベースとの比較研究2022

    • Author(s)
      十河 正弥, 林 拓也, 麻生 俊彦, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, 下竹 昭寛ら
    • Organizer
      第52回臨床神経生理学会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Physiology of the Cortico-Cortical Evoked Potential (Educational Course: Management of the Awake Patient Surgeries)2022

    • Author(s)
      Matsumoto R
    • Organizer
      8th Congress of the International Society of Intraoperative Neurophysiology and Educational Course (ISIN2022)
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      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Brain Evoked Potentials in the context of Epilepsy and Beyond2022

    • Author(s)
      Matsumoto R
    • Organizer
      Workshop on Brain Evoked Potentials in the context of Neurosurgery.
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Cortico-cortical evoked potential: its past, present and future.2022

    • Author(s)
      Matsumoto R
    • Organizer
      BCI&Neurotechnology Spring School
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The state-of-the art language mapping in neurosurgery.(Symposium 1: Forefront of Brain Mapping for Clinical Application)2022

    • Author(s)
      Matsumoto R
    • Organizer
      52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Clinical Neurophysiology,
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] てんかんの生理学的・放射線学的評価法の進歩(シンポジウム20「てんかんの病態と治療Update」)2022

    • Author(s)
      松本 理器
    • Organizer
      第40回日本神経治療学会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Trends of intracranial electroencephalographic evaluation for epilepsy surgery (In: Neuroscience Frontier Symposium 01-3 New insights of epilepsy research)2022

    • Author(s)
      Matsumoto R
    • Organizer
      第63回日本神経学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Phase advance of theta-alpha oscillation in anterior temporal lobe during semantic processing2022

    • Author(s)
      Sato N, Matsumoto R, Shimotake A, Otani M, Kikuchi T, Kunieda T, Takahashi R, Ikeda A
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 皮質刺激皮質誘発電位(CCEP)における前頭葉θ律動 ~刺激前の位相・振幅によって異なる応答特性~2022

    • Author(s)
      中江 卓郎, 松本 理器, 宇佐美 清英, 小林 勝哉, 松橋 眞生, 山尾 幸広, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 國枝 武治, 池田 昭夫, 宮本 享
    • Organizer
      第52回臨床神経生理学会.
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 言語機能保持のための皮質-皮質間誘発電位モニタリングの有用性-全身麻酔, 覚醒不良例での検討-2022

    • Author(s)
      山尾 幸広, 松本 理器, 荒川 芳輝, 山田 大輔, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 國枝 武治, 宮本 享
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第81回学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 言語機能保持のための皮質-皮質間誘発電位モニタリングの有用性-全身麻酔, 覚醒不良例での検討-2022

    • Author(s)
      山尾 幸広, 松本 理器, 荒川 芳輝, 山田 大輔, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 國枝 武治, 宮本 享
    • Organizer
      日本臨床神経生理学会第52回学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] CCEPを用いた術中脳機能モニタリング2022

    • Author(s)
      山尾 幸広, 松本 理器, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 國枝 武治, 宮本 享
    • Organizer
      日本臨床神経生理学会第52回学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] 神経生理学の視点から. 講座精神疾患の臨床 第6巻てんかん 睡眠・覚醒障害(村井俊哉 編)2022

    • Author(s)
      十河 正弥, 松本 理器
    • Total Pages
      448
    • Publisher
      中山書店
    • ISBN
      9784521748269
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 神戸大学脳神経内科学分野HP

    • URL

      https://www.med.kobe-u.ac.jp/sinkei/research/index.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-08-08  

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