連続磁気刺激(rTMS)、脳深部刺激(DBS)の作用機序の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580764
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 宇川 義一 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (50168671)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺尾 安生 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (20343139)
• Keywords: rTMS / DBS / ドーパミン / パーキンソン病 / 鬱病 / 痛み

Research Abstract

連続磁気刺激(rTMS)に関する研究
rTMSの効果を考える時には、刺激コイル直下の大脳皮質部位だけでなく、その部位と密接な連絡を持つ離れた部位への刺激が及ぼす効果も考慮すべきであることを報告した(文献1)。また、カプサイシンにより誘発される急性の痛みに対して、1Hz rTMS を運動野に加えると、痛みが軽減することを証明した(文献4)。難治性疼痛に対して、運動野連続刺激が治療効果を示すかもしれない。さらに猿でのrTMSの実験用に、猿用のコイルを作成した(図書)。このコイルにより、猿の脳でも効果的に限局した部位のみに、電流を誘発できることを証明した。今後の猿での磁気刺激の実験においては、このコイルを用いるべきである。このコイルにより猿の運動野を連続刺激したときの、大脳基底核でのドーパミン代謝の変化をPETにより分析した(文献5)。運動野の連続磁気刺激により、腹側線条体での内因性ドーパミンの放出が上昇した。このドーパミン代謝の上昇が、本刺激の鬱病などの治療機序を一部説明していると考えた。
脳深部刺激(DBS)に関する研究
視床下核のDBSで治療を行っているパーキンソン病患者に関して、刺激オンをオフでFDG PETを行い、両者を比較した。刺激オンの時はオフの時と比べて、刺激側の前運動野と前帯状回で糖代謝の亢進が観られた。DBSがパーキンソンなど運動障害に効果を示す機序の一つとして、前運動野の機能亢進が関連していると結論した。

Research Products

• [Publications] Okabe S, Hanajima R, Ohnishi T, Ugawa Y et al.: "Functional cnnectivity revealed by single photon emission computed tomography(SPECT) during repetitive transcranial magnetic stimulation(rTMS) of the motor cortex."Clin Neuryophysiol. 114. 450-457 (2003)
• [Publications] Hanajima R, Furubayashi T, Iwata NK, Shiio Y, Okabe S, Kanazawa I, Ugawa Y: "Furhter evidence to support different mechanisms underlying intracortical inhibition of the motor cortex."Exp Brain Res. 151. 427-434 (2003)
• [Publications] Ugawa Y, Hanajima R, Terao Y, Kanazawa I: "Exaggerated 16-20 Hz motor cortical oscillation in patients with positive or negative myoclonus."Clin Neurophysiol. 114. 1278-1284 (2003)
• [Publications] Tamura Y, Okabe S, Arai N, Inoue K, Ugawa Y: "Effects of 1-Hz repetitive transcranial magnetic stimulation on acute pain induced by capsaicin Pain"Pain. 107. 107-15 (2004)
• [Publications] Ohnishi T, Hayashi T, Okabe S, Ugawa Y et al.: "Endogenous dopamine release induced by repetitive transcranial magnetic stimulation over the primary motor cortex : An[llC] raclopride PET study in anesthetized macaque monkeys."Biol Psychiat. (in press).
• [Publications] Arai N, Enomoto H, Okabe S, YuaSa K, Kamimura Y, Ugawa Y: "Thirty minutes mobile phone use has no short-term adverse effects on central auditory pathways."Clin Neurophysiol. 114. 1390-1394 (2003)
• [Publications] Nonaka Y, Hayashi T, Ugawa Y, et al.: "Transcranial magnetic stimulation and transcranial direct current stimulation(suppl to Clin Neurophysiol vol 56)"A coil for magnetic stimulation of the macaque monkey brain. 75-80 (2003)