神経組織活動の内因性蛍光反応を応用したヒト大脳皮質活動領域の術中可視法の確立

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K10887
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 大石 誠 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (00422593)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: flavoprotein / epilepsy / neuronal activity

Outline of Annual Research Achievements

動物実験により脳の神経活動を投与物質を用いずに内因性信号として可視化することができるフラビン蛍光法を応用して，ヒトに対する脳神経外科手術中に大脳の賦活活動を題材として，ヒトの大脳での神経活動を直接可視化することを目的に本研究を行っている．
対象としては脳腫瘍で開頭手術を行う症例であり，開頭後で脳が露出した後，摘出術に入る前に記録トライアルを行った．
手術顕微鏡の光源としてレーザー光源を導入し，青色光だけを照出，脳表の留置電極から局所の皮質電気刺激を行い，特殊波長域のフィルターを介してCCDカメラで術野全体の記録を行った．
刺激条件を変更しながら，また記録条件，解析条件も少しずつ修正しながら，経験を重ね，明らかな反応を再現性を持って記録することができた．記録所見上は限局した早期反応と広範囲の晩期反応が得られ，晩期反応は，従来から報告のある血流変化と酷似していたため，早期反応が標的としたフラビン反応であることが示唆された．なにより，刺激した周囲の皮質ややや離れた皮質に確実な反応所見が認められ，大脳皮質の直接刺激反応や伝播反応を可視化することができた．術中にヒトの大脳の活動を直接可視化したという点においては，我々の知る限り世界で初めての経験となり，より感度高い可視化を実現できれば，術中の新しい機能モニタリング方法となるのみならず，脳機能の解明やてんかんの病態解明にも寄与する手法となると考えられる．

Current Status of Research Progress

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

Reason

最大の目標であった術中のヒト大脳皮質のフラビン蛍光反応の可視化においては，確実に記録が可能となった．実際に実験を行った症例も１０例を数え，順調に進めることができている．

Strategy for Future Research Activity

今後は症例数を重ね，まずは刺激条件を確立してゆくこととなる．
具体的には刺激頻度や長さ，加算回数，解析上のアーチファクト（脳の拍動など）の除去，などである．
次の段階として，組織に普遍的な伝播所見の解明．そして「てんかん原性皮質」における反応の特異性の解明に挑戦して行く予定である．

Causes of Carryover

まずプレリミナリーな方法論の確立に時間を費やしたため，当データ解析のために早急に購入しようとしたワークステーションなどの物品を購入せずに，実験が進んだ．次年度費としてすでにこのような予定機器を購入しており，遅れはしたが予定通りに研究を進めて行く．