2019 Fiscal Year Annual Research Report
Comprehensive epileptic network analysis in human brain by neuron and glia
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19H03574
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
池田 昭夫 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (90212761)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大野 行弘 大阪薬科大学, 薬学部, 教授 (00432534)
柿田 明美 新潟大学, 脳研究所, 教授 (80281012)
津田 一郎 中部大学, 創発学術院, 教授 (10207384)
行木 孝夫 北海道大学, 理学研究院, 教授 (40271712)
松本 理器 神戸大学, 医学研究科, 教授 (00378754)
人見 健文 京都大学, 医学研究科, 講師 (50402904)
菊池 隆幸 京都大学, 医学研究科, 助教 (40625084)
松橋 眞生 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40456885)
下竹 昭寛 京都大学, 医学研究科, 助教 (80726000)
宇佐美 清英 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (20829204)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 発作時DC電位 / Kir4.1チャンネル / active DC電位 / 発作時HFO / red slow |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1) 難治てんかん患者でのactive DC電位の発生源が真のてんかん焦点を反映することを多施設共同研究での手術結果との相関から明らかにできた。(Nakatani et al, Brain Communication, 2022)
2)難治部分てんかんで切除標本の病例学的検索を行い、発作時DC電位の発現部位の焦点ではアストロサイトのKir4.1 チャンネル（シナプス間隙の上昇した細胞外カリウムイオンをアストロサイト内に内向き取り込み機構をつかさどる）の発現低下を認め。また、Kir4.1 チャンネルの喪失が発作時DC電位の発生機構に関与することが示唆された(Kobayashi T, et al. Active direct current shifts in intractable par tial epilepsy was endorsed by pathological abnormality,2019）.
3)ラットの急性のピロカルピン発作モデルとその４週以降の慢性モデルでの発作時DC電位と発作時HFOの比較の結果，慢性期発作モデルでは発作時DC電位が先行し，急性期発作モデルでは発作時HFOが先行することを示した.（Sato K, et al. Ictal DC shifts precede neuronal ictal activity in pilocarpineinduced, chronicepilepsy model in rats ; Evidence of active DC shifts, 2019）
4）数理的解析により、active DC電位をHFOの関連の時系列的作動性を明らかにした。(行木孝夫，津田一郎．発作時脳波データの数理モデル化の試み．Epilepsy. 2020；14：27-31.) red slowの存在を数理解析から明らかにした。(Namiki T, Tsuda I, Tadokoro S, et al. Mathematical structures for epilepsy：high-frequency oscillation and interictal epileptic slow（Red slow）. Neurosci Res. 2020,156 178-187 ).これによりグリア由来脳電位とニューロン由来脳電位のそれぞれの作動原理と両者の関連が数学的に明らかとなった。
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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
機材のリコール、およびその後の新型コロナウイルス感染症により頭蓋内電極記録の減少という予期できない理由により計測の遅れがあったものの、研究計画を見直すことにより当初の計画であるactitiv DC電位の解析と切除標本の解析が達成された。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルス感染症により頭蓋内電極記録症例が減少しているため、頭蓋内記録に加え頭皮上脳波からのDC記録についても今後検討を行う。
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[Journal Article] The neural tides of sleep and consciousness revealed by single-pulse electrical brain stimulation2019
Author(s)
Kiyohide Usami, Anna Korzeniewska, Riki Matsumoto, Katsuya Kobayashi, Takefumi Hitomi, Masao Matsuhashi, Takeharu Kunieda, Nobuhiro Mikuni, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Susumu Miyamoto, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda, Nathan E. Crone
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Journal Title
Sleep
Volume: 42
Pages: 1-9
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A rational, multispectral mapping algorithm for primary motorcortex: A primary step before cortical stimulation2019
Author(s)
Shuichiro Neshige, Katsuya Kobayashi, Masao Matsuhashi, Takefumi Hitomi, Akihiro Shimotake, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Takeharu Kunieda, Riki Matsumoto, Susumu Miyamoto, Ryosuke Takahashi, Hirofumi Maruyama, Akio Ikeda
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Journal Title
Epilepsia
Volume: 60
Pages: 547-559
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Interictal Slow and High-Frequency Oscillations: Is it an Epileptic Slow or Red Slow?2019
Author(s)
Takeshi Inoue, Morito Inouchi, Masao Matsuhashi, Riki Matsumoto, Takefumi Hitomi, Masako Daifu-Kobayashi, Katsuya Kobayashi, Mitsuyoshi Nakatani, Kyoko Kanazawa, Akihiro Shimotake, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Takeharu Kunieda, Susumu Miyamoto, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
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Journal Title
Journal of Clinical Neurophysiology
Volume: 36
Pages: 166-170
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Human entorhinal cortex electrical stimulation evoked short-latency potentials in the broad neocortical regions: Evidence from cortico-cortical evoked potential recordings.2019
Author(s)
Takeyama T, Matsumoto R, Usami K, Nakae T, Kobayashi K, Shimotake A, Kikuchi T, Yoshida K, Kunieda T, Miyamoto S, Takahashi R, Ikeda A
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Journal Title
Brain and Behavior
Volume: 9
Pages: e01366
DOI
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[Journal Article] Low-dose perampanel improves refractory cortical myoclonus by the dispersed and suppressed paroxysmal depolarization shifts in the sensorimotor cortex2019
Author(s)
Kazuki Oi, Shuichiro Neshige, Takefumi Hitomi, Katsuya Kobayashi, Masao Matsuhashi, Akihiro Shimotake, Daiki Fujii, Riki Matsumoto, Shuhei Kasama, Masutaro Kanda, Yoshiaki Wada, Hirofumi Maruyama, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
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Journal Title
Clinical Neurophysiology
Volume: 130
Pages: 1804-1812
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A score to map the lateral non-primary motor area: multi-spectrum intrinsic brain activity vs. cortical stimulation2019
Author(s)
Shuichiro Neshige , Katsuya Kobayashi, Masao Matsuhashi, Masaya Togo, Mitsuhiro Sakamoto, Akihiro Shimotake, Takefumi Hitomi, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Takeharu Kunieda, Riki Matsumoto, Hirofumi Maruyama, Ryosuke Takahashi, Susumu Miyamoto, Akio Ikeda
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Journal Title
Epilepsia
Volume: -
Pages: in press
Peer Reviewed
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[Journal Article] Human entorhinal cortex electrical stimulation evoked short-latency potentials in the broad neocortical regions: Evidence from cortico-cortical evoked potential recordings2019
Author(s)
Takeyama H, Matsumoto R, Usami K, Nakae T, Kobayashi K, Shimotake A, Kikuchi T, Yoshida K, Kunieda T, Miyamoto S, Takahashi R, Ikeda A
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Journal Title
Brain Behav.
Volume: Sep;9(9):
Pages: e01366
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Active direct current (DC) shifts and “Red slow”: two new concepts for seizure mechanisms and identification of the epileptogenic zone2019
Author(s)
Akio Ikeda, Hirofumi Takeyama, Christophe Bernard, Mitsuyoshi Nakatani, Akihiro Shimotake, Masako Daifu, Masao Matsuhashi, Takayuki Kikuchi, Takeharu Kunieda, Riki Matsumoto, Tamaki Kobayashi, Kazuaki Sato
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Journal Title
Neuroscience Research
Volume: 156
Pages: 95-101
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Ictal direct current (DC) shifts can be classified with 2 patterns: Comparison of ictal DC shifts between time constant 10 sec and 2 sec: attempt of classification with cluster analysis2019
Author(s)
Shunsuke Kajikawa, Masao Matsuhashi, Katsuya Kobayashi, Takefumi Hitomi, Masako Daifu, Yukihiro Yamao, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Takeharu Kunieda, Takao Namiki, Ichiro Tsuda, Riki Matumoto, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
Organizer
American Clinical Neuophysiology Society, 2019 Annual Meeting and Courses
Int'l Joint Research
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[Presentation] Cluster analysis can help classify the ictal direct current (DC) shifts into 2 types2019
Author(s)
Shunsuke Kajikawa, Masao Matsuhashi, Katsuya Kobayashi, Takefumi Hitomi, Masako Daifu, Yukihiro Yamao, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Takeharu Kunieda, Takao Namiki, Ichiro Tsuda, Riki Matsumoto, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
Organizer
第60回日本神経学会学術集会
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[Presentation] 頭皮上から発作時direct current (DC) shiftsが限局性に出現した症候性全般てんかんの2例2019
Author(s)
梶川 駿介, 下竹 昭寛, 中村 大和, 村井 智彦, 濱口 敏和, 小林 勝哉, 人見 健文, 松橋 眞生, 松本 理器, 漆谷 真, 木下 真幸子, 池田 昭夫, 髙橋 良輔
Organizer
第60回京滋奈良てんかん懇話会
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[Presentation] 陰性運動野に関わる運動制御ネットワーク：皮質皮質間誘発電位(CCEP)を用いた検討2019
Author(s)
十河 正弥, 松本 理器, 下竹 昭寛, 小林 環, 中江 卓郎, 菊池 隆幸, 松橋 眞生, 吉田 和道, 國枝 武治, 宮本 享, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
Organizer
第60回日本神経学会学術大会
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[Presentation] Phenotype-genotype association in benign adult familial myoclonus epilepsy (BAFME):EEG findings vs. repeat length2019
Author(s)
Maya Tojima, Shuichiro Neshige, Takefumi Hitomi, Kazuki Oi, Katsuya Kobayashi, Masao Matsuhashi, Akihiro Shimotake, Riki Matsumoto, Masutaro Kanda, Hiroyuki Ishiura, Shoji Tsuji, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
Organizer
第60回日本神経学会学術大会
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