ヒト頭蓋内脳波解析による聴覚情報処理機構の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K20648
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: 石下 洋平 自治医科大学, 医学部, 講師 (30835632)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 聴覚情報処理 / カクテルパーティー効果 / 皮質脳波 / 電気刺激

Outline of Annual Research Achievements

聴覚情報処理は、ヒトにとって最も重要な機能のひとつである言語機能の神経基盤である。しかし、聴覚情報処理機構はいまだにその全てが明らかになっているわけではない。例えば、我々は膨大な量の聴覚情報(ガヤガヤとした背景音など)の中から適切に取捨選択し、自分にとって重要な情報(自分の名前が呼ばれたなど)に注意を向けることができる。「カクテルパーティー効果」はそのような仕組みのひとつとして有名であるが、長年の研究にも関わらず、その機序はいまだに明らかになっていない。その理由のひとつとして、頭皮脳波データや各種神経機能画像の時間空間分解能の限界が挙げられると考えられる。皮質脳波デー タは、高い時間空間分解能を持つ一方で、その測定のためには手術により頭蓋内に電極を留置する必要があり、測定の機会は限られる。
当院当科では、外科的焦点切除術の適応となる薬剤抵抗性てんかん患者に対して、術前精査目的に頭蓋内硬膜下電極を留置している。カクテルパーティー効果を再現するような聴覚課題を作成し、そのような患者に協力して頂き、ヘッドホンで課題を聴いて頂きながら皮質脳波測定を行った。さらに、そのデータ解析によって、賦活した脳領域を同定し、同部位に電気刺激を加えることで脳活動に変化がみられるかどうかについてもデータ測定および解析を行う。これにより、聴覚情報処理におけるtop-down機構の局在と機序の解明を進めていきたい。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

コロナ禍により、緊急を要さない手術の延期が必要となり、2021年度に対象となる患者は1名のみであった。過去の見込みから年3,4名の測定ができる予測であったが、大幅に症例蓄積のペースが遅れてしまっている。それに伴い、再現性を持って賦活される脳領域の同定が困難となっている。

Strategy for Future Research Activity

当科では深部電極留置も行えるようになってきている。症例蓄積ペースの大幅な加速は難しい可能性があるが、硬膜下電極のみでは解析できなかった脳深部領域の活動の解析も併せておこなっていきたい。

Causes of Carryover

コロナ禍による手術症例の減少、また国内/国際学会出席制限のため。
徐々に感染状況も落ち着きつつあるので、1例でも多くの症例蓄積を目指し、また学会発表もおこなっていきたい。