超小型高分解能磁場測定装置(micro-SQUID)の基礎研究と臨床応用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13877099
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 柿木 隆介 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (10145196)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡邊 昌子 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (00321612) ; 金桶 吉起 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助教授 (20280589)
• Keywords: 超小型 / 高分解能 / 磁場 / micro / SQUID / 臨床応用 / 基礎研究 / 脳磁図

Research Abstract

本研究に用いたMicro-SQUIDは特注で製作した世界唯一の機器であり、まさに萌芽的研究の主旨にかなった研究テーマであった。この3年間は実用化における諸問題の解決に力点を置いて研究を行なった。すなわち、SQUID自体の問題に加え、磁気シールドルーム(これも世界で最も小型のものを特注した)にも多くの問題が発生した。さらにソフトウェアの多くも新たに作成したが、初期マイナートラブルが多く発見され、それを1つずつ解決せねばならなかった。昨年夏にはようやく実用化が可能となり実験を開始する事ができた。
先ず末梢神経の記録を行った。指を刺激して手首部を上行する活動電位の計測を行った。Micro-SQUIDの極めて高い空間分解能は、上行する刺激信号が4双極子であること、またその伝導時間が平均58.7m/secであることを明らかにした。信号が上行する状況をmsec単位で明確かつ詳細に記録したもので、世界で初めての報告であった。また同様の刺激条件時に頭皮上にMicro-SQUIDを置いて初期大脳皮質反応の記録に成功した。現在は、さらに聴覚、視覚などの刺激による反応記録も行っている。現在はヒトを対象とした研究が主体であるが、今後はさらにサルでの実験も考慮している。
さらに交通事故による「引き抜き症候群」患者の検索を目的として、先ず健常人を対象として腕神経叢より頚部神経節に至る末梢神経近位部の検索を行なった。Micro-SQUIDの極めて高い空間分解能は、上行する刺激信号が4双極子であること、またその伝導時間が平均約60m/secであることを明らかにした。来年度は多数の臨床例を対象として検査を行なっていく予定である。

Research Products

• [Publications] Wang X, Kakigi R et al.: "Effects of sleep on pain-related somatosensory evoked potentials in humans."Neuroscience Research. 45・1. 53-57 (2003)
• [Publications] Inui K, Kakigi R et al.: "A comparative magnetoencephalographic study of cortical activations evoked by noxious and innocuous somatosensory stimulations"Neuroscience. 120・2. 235-248 (2003)
• [Publications] Wang X, Kakigi R et al.: "Effects of sleep on pain-related somatosensory evoked magnetic fields in humans"Brain Research Cognitive Brain Research. 17・3. 388-399 (2003)
• [Publications] Qiu Y, Kakigi R et al.: "Microneurographic study of C fiber discharges induced by CO_2 laser stimulation in humans."Neuroscience Letters. 353・1. 25-28 (2003)
• [Publications] Inui K, Kakigi R et al.: "Pain processing within the primary somatosensory cortex in humans"European Journal of Neuroscience. 107・1. 2859-2866 (2003)
• [Publications] Nakata H, Kakigi R et al.: "Movements modulate cortical activities evoked by noxious stimulation"Pain. 107・1. 91-98 (2004)
• [Publications] 緒方宣邦, 柿木隆介: "痛みの基礎と臨床"真興交易出版、東京. 310 (2003)