2017 Fiscal Year Research-status Report
言語関連記憶機能における海馬―大脳皮質間ネットワーク：皮質脳波と脳磁図による研究
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16K09723
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
臼井 桂子 札幌医科大学, 医学部, 講師 (60402872)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長峯 隆 札幌医科大学, 医学部, 教授 (10231490)
井上 有史 独立行政法人国立病院機構(静岡・てんかん神経医療センター臨床研究部), その他部局等, その他 (80374164)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 視覚誘発電位 / 聴覚誘発電位 / 事象関連電位 / 言語関連電位 / 記憶関連電位 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト固有の脳機能である言語を介在した情報の記憶に焦点を絞り、①記憶の取り込み（符号化）、②貯蔵、安定化、③再生・再認の3局面を念頭に脳内機構の研究を実施している。2年目となる平成29年度は、(1) 視覚言語情報処理に関し、事象関連電位が出現した電位出現潜時電極の解剖学的部位および出現潜時と、一過性言語性記憶障害との関連の存在を見出すとともに、(2) 聴覚性言語情報処理に関し、聴覚性言語記憶機能を特異的に低下させる言語優位側の側頭葉てんかん症例の存在等を見出した。
(1) てんかん外科手術前検査のために頭蓋内に硬膜下電極を留置された10症例（難治性症候性部分てんかん）において、本研究者自主開発の視覚刺激（視覚性言語課題）を用い、総計約1500箇所の電極から事象関連電位を記録し、詳細な評価・解析を行なった。術前の事象関連電位と、術後に一部症例で出現した一過性言語性記憶障害との関連について検討結果から、視覚提示を起点とした電位出現潜時および電位を記録した電極の解剖学的部位と、一過性の言語性記憶障害との間に一定の関係が存在することを示した。（第23回世界神経学会議（WCN2017）で発表）
(2) 初年度より継続的に難治性側頭葉てんかん約150症例の神経心理学・電気生理学・画像診断学的評価を実施した。これにより、言語優位側の側頭葉てんかん症例で聴覚性言語記憶機能が特異的に低下していること等を見出した。（国内学会招待講演）。
(3) 視覚および聴覚という2つのモダリティを用いた言語性記憶機能の研究推進のために、従来からに自主開発の視覚刺激（視覚性言語課題）に加え、聴覚刺激（聴覚性言語課題）を自主開発した。これらの、いわば両輪を用い、健常被験者を用いた脳磁図の記録に着手するとともに、難治性症候性部分てんかん症例において、この聴覚性言語課題を用い硬膜下電極による事象関連電位記録に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、主として電気生理学的手法を用いて、脳神経細胞の電気的活動を捉えることにより、言語が介在する記憶機能の探索に取り組んでおり、(1)頭蓋内に留置した電極から皮質脳波を記録する直接的手法、および(2)全脳を網羅する脳磁場活動の解析による非侵襲的手法を併用可能な研究環境を十二分に活用している。
2年目の年度では、初年度からの外科治療症例の継続研究に加え、健常被験者を対象とする研究にも着手することを予定していた。てんかん外科治療を受けた難治性てんかん10症例に関しては、皮質脳波による事象関連電位の解析ならびに評価・検討の結果、言語性記憶関連電位と一過性術後機能障害の関連を見出した。（K. Usui et al., J Neurol Sci, 381: 82-83, 2017）。また、前年度の難治性てんかん約150症例の神経心理学、電気生理学的研究のデータ解析・検討を進め、大規模集団的に難治てんかん症例の術前術後の言語性記憶障害の実態が把握できた。（臼井桂子、てんかん研究、35巻、341-342、2017）
さらに、当初の予定では、健常者の言語情報の過半数は視覚によるものであることから、視覚言語の観点を中心にしていた。しかし、高次脳機能である言語や記憶において聴覚の役割も重要であることから、聴覚言語課題の開発にも取り組み、研究に活用する段階に到達し、健常者数名で脳磁図による記録、ならびに外科治療のための慢性硬膜下電極を留置したてんかん外科症例1例で皮質脳波記録を行った。
研究対象（外科治療症例および健常者）、手法（脳波電位、脳波磁場）、脳機能モダリティー（視覚および聴覚）という3軸において、それぞれ何らかの成果を得る、または着手できていることから、多元的、包括的に言語と記憶の観点からの脳機能ネットワークの解明に資する研究として着実かつ発展的に進展しているものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は、てんかん外科治療を受けた難治性てんかん症例に関して、言語性記憶関連電位と一過性術後機能障害の関連についての結果を得、また、難治性てんかん患者に関して術前術後の言語性記憶障害の実情を大規模集団的な状況として把握できた。さらに、これまでの視覚言語を中心とした一連の研究に加え、聴覚の観点からも言語と記憶の関連を検証すべく、独自の聴覚言語課題を開発し、研究の実用に供することが可能なレベルに到達した。
平成30年度では、視覚性言語情報処理機構、記憶関連情報処理機構に関する脳内ネットワークの仮説の構築を目指すが、まず、局所的・部分的検討から始める。外科治療症例における電極留置領域という限局された脳領域内で、これまでの皮質脳波の解析・評価に基づき、この領域におけるネットワークの仮説の構築への取り組みに着手しており、これを推し進める。
最終目標である全脳における記憶情報処理機構の検討には、健常者に対する脳磁図による研究が不可欠となる。具体的には、言語処理および記憶処理に関連する誘発脳磁場、事象関連脳磁場、律動性を持つ神経活動（神経振動）に関して、出現の有無、波形、潜時、振幅、全脳における空間分布を検討する予定である。言語情報は、視覚および聴覚としての側面を有することから、すでに長年にわたる実績を有する自主開発の視覚言語課題とともに、2年目に自主開発した聴覚言語課題を活用していく。聴覚性言語課題は、平成29年度にてんかん外科症例1例においてすでに実施しており、局所的な誘発電位、事象関連電位、神経振動についての解析も合わせて進行中である。
言語性記憶機能を、視覚と聴覚という2つのモダリティにおいて、皮質脳波および脳磁図の記録・解析を行い、てんかん外科症例ならびに健常被験者を比較する評価・検討を進めることにより、可能な限り脳内情報処理ネットワーク仮説の具体化と機能評価へとつなげていく。
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| Causes of Carryover |
(理由)平成29年5月、前年度より実施していた150症例の神経心理学・電気生理学・画像診断学的評価の結果、言語優位速の側頭葉てんかん症例で、聴覚性言語性記憶が特異的に低下していることが明らかになった。研究遂行上、この現象の本質を見極めることが不可欠であることから、聴覚性言語性記憶低下に関連する聴覚性言語処理機構を明らかにするための聴覚課題実験を追加で実施する必要が生じた。
（使用計画）次年度は、皮質脳波解析、脳磁図データ解析等のために物品費200千円、学会発表等の旅費300千円、脳磁図研究協力者謝金200千円、その他費用500千円の使用を予定している。
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Research Products
(4 results)
