Creation and clinical application of an EEG model to identify pain-specific patterns from large-scale electrophysiological recordings

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09358
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55050:Anesthesiology-related
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: Kusama Nobuyoshi 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (60336691)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徐 民恵 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (60381886) ; 大澤 匡弘 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (80369173) ; 祖父江 和哉 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (90264738)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 慢性疼痛 / 脳活動 / 前頭前皮質 / 側坐核

Outline of Final Research Achievements

The study examined the effects of the chronic presence of pain on brain activity. By a unique system that simultaneously makes electrophysiological recordings from multiple brain regions, recordings were made from a wide range of brain regions in rats with neuropathic pain. Simultaneous recording of somatosensory and emotional brain activity in unanesthetized, unrestrained (free-running) neuropathic pain model rats revealed changes in brain activity in multiple brain regions. In particular, periodic brain activity in the gamma-band was enhanced in the nucleus accumbens and the prefrontal cortex. There was no correlation between the gamma-band brain activities in these two regions, and they occurred almost simultaneously.

Free Research Field

疼痛科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2010年に厚生労働省より慢性の痛み対策についての提言がなされ、早急に医療体制の整備や医療資源の適正配分、社会的損失の軽減に寄与する取り組みもなされているが、目立った成果は得られていない。これは、痛みの慢性化の機構や慢性化した痛みが持つ病態生理的側面が理解されていないからである。
本研究成果は、痛みが慢性化する際に活性化する脳領域を同定したことから、これらの脳領域を対象に治療を行うことで、難治性の慢性疼痛を緩和できる可能性を提唱した点で社会的意義が高いと言える。また、脳の活動を読み解くことで、痛みの慢性化機構を明らかにできる可能性を提唱した点で学術的意義も高いと考えている。