The change of neural directed network in human physiological and pathological states

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K21210
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 宇佐美 清英 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (20829204)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: brain waves / oscillation / 意識 / 睡眠 / electrocorticography / high-gamma activity / ネットワーク解析 / effective connectivity

Outline of Annual Research Achievements

（研究の具体的内容）本研究の過程で明らかにしたヒト大脳皮質の有向ネットワークの睡眠による生理的変容の知見を活かして，国内の臨床神経生理を専門とする学会において睡眠脳波の判読に関する初学者向けの教育講演を行った．
また，研究の結果を得る過程で得た解析プログラムを生かし，昨年度から行っている慢性硬膜下電極留置症例における視覚呼称課題時の神経活動の指標である高周波周波数帯域活動の生物・非生物の違いと情報伝播様式の違いの解析を継続した．後頭側頭葉・側頭葉底面後方で賦活が大きく，それらの間や内部での有向性の情報伝播様式をみたところ，生物の刺激呈示後に側頭葉底面後方内での伝播が非生物より優位に大きく見られ学会で報告した．生物の情報処理は複数の場所のネットワークを通じて効率的に行われていると考察された．
COVID-19の影響下で手術件数が減少したこともあり，新たな硬膜下電極留置症例はできず，睡眠に関する追加データは得られなかったが，生理的脳内ネットワークに関わる深部核の関与を検討し，脳外科的手術における脳室解放症例での脳内電極による信号記録に着手した．
（意義・重要性）・本研究の過程で，脳内有向ネットワークの理解をさらに深めるための解析手法の洗練化や新たな条件下での記録（皮質ともにネットワークの一部を担っている視床などの深部核も記録）を用いた次の研究につながる基礎を築くとともに，学会での教育講演を通じて睡眠とてんかんの密接な関係について社会に広めることができた．

Research Products

• [Int'l Joint Research] Johns Hopkins University of Medicine(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Johns Hopkins University of Medicine
• [Journal Article] Cortico-cortical evoked potential by single-pulse electrical stimulation is a generally safe prcedure (2021)
  • Author(s): Katsuya Kobayashi, Riki Matsumoto, Kiyohide Usami, Masao Matsuhashi, Akihiro Shimotake, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Takeharu Kunieda, Susumu Miyamoto, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • Journal Title: Clin Neurophysiol Volume: 132 Pages: 1033-1040
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2020.12.022
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 新規抗てんかん薬でのparadoxical effect：レベチラセタムによる発作抑制効果がUカーブを示した3例の検討 (2021)
  • Author(s): 井上 岳司, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, 下竹 昭寛, 井内 盛遠, 酒井 達也, 池田 昭夫, 髙橋 良輔
  • Journal Title: 臨床神経 Volume: 61 Pages: 247-252
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高齢者てんかんの治療 (2021)
  • Author(s): 宇佐美 清英
  • Journal Title: 脳神経内科 Volume: 印刷中 Pages: -
• [Journal Article] 体外離脱体験と多彩な視覚症状を呈し，部分てんかん発作との鑑別を要した片頭痛患者の一例 (2021)
  • Author(s): 細川 恭子, 宇佐美 清英, 梶川 駿介, 下竹 昭寛, 立岡 良久, 池田 昭夫, 髙橋 良輔
  • Journal Title: 臨床神経 Volume: 印刷中 Pages: -
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] てんかん 長期処方自体の薬物療法を支える薬剤師になるための慢性疾患治療薬の使い分けと患者モニタリング (2020)
  • Author(s): 宇佐美 清英, 池田 昭夫
  • Journal Title: 調剤と薬局 Volume: - Pages: 244-249
• [Journal Article] Engagement of cortico-cortical and cortico-subcortical networks in a patient with epileptic spasms: An integrated neurophysiological study (2020)
  • Author(s): Takeshi Inoue, Katsuya Kobayashi, Riki Matsumoto, Morito Inouchi, Masaya Togo, Jumpei Togawa, Kiyohide Usami, Akihiro Shimotake, Masao Matsuhashi, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Hisashi Kawawaki, Nobukatsu Sawamoto, Takeharu Kunieda, Susumu Miyamoto, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • Journal Title: Clin Neurophysiol Volume: 131 Pages: 2255-2264
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2020.04.167
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Engagement of cortico-cortical and cortico-subcortical networks in a patient with epileptic spasms: An integrated neurophysiological study. (2020)
  • Author(s): Inoue T, Kobayashi K, Matsumoto R, Inouchi M, Togo M, Togawa J, Usami K, Shimotake A, Matsuhashi M, Kikuchi T, Yoshida K, Kawawaki H, Sawamoto N, Kunieda T, Miyamoto S, Takahashi R, Ikeda A.
  • Journal Title: Clin Neurophysiol. Volume: 131 Pages: 2255-2264
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2020.04.167.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] How to identify posterior dominant rhythm among obscuring EMG artifacts in psychogenic non-epileptic seizures: Time-frequency analysis can help us (2021)
  • Author(s): Haruka Ishibashi, Kiyohide Usami, Shuichiro Neshige, Hirofumi Maruyama, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • Organizer: 17th Asian Oseanian Congress of Neurology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 低用量ペランパネルによりてんかん性ミオクローヌスと歩行障害が改善した良性成人型家族性ミオクローヌスてんかん(BAFME)の1例 (2021)
  • Author(s): 手納 忠信, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, 石橋 はるか, 江川 斉宏, 葛谷 聡, 池田 昭夫, 髙橋 良輔
  • Organizer: 第231回内科学会近畿地方会
• [Presentation] 難治性てんかんにおいて細胞外K濃度の変動状態が発作発現に関与する可能性 (2021)
  • Author(s): 後藤 昌広, 梶川 駿介, 宇佐美 清英, 下竹 昭寛, 小林 勝哉, 人見 健文, 山尾 幸広, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 宮本 享, 松橋 眞生, 大野 行弘, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • Organizer: 第16回日本てんかん学会近畿地方会
• [Presentation] 症候性全般てんかんの経過中に低カルニチン血症を認め、カルニチン補充により発作頻度の改善を認めた一例 (2021)
  • Author(s): 河村 祐貴, 十河 正弥, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, 下竹 昭寛, 松橋 眞生, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • Organizer: 第16回日本てんかん学会近畿地方会
• [Presentation] Origin of giant somatosensory evoked potentials (SEPs) using principal component analysis: P25-HFOs were exclusively seen in benign adult familial myoclonus epilepsy (BAFME) (2021)
  • Author(s): Maya Tojima, Masao Matsuhashi, Takefumi Hitomi, Kazuki Oi, Katsuya Kobayashi, Kiyohide Usami, Akihiro Shimotake, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • Organizer: 7th Asian-Oseanian Congress on Clinical Neurophysiology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] てんかん外科治療適応の効率的評価のためのスコアリングシステム： Specific Consistency Scoreの重み付けの検討 (2021)
  • Author(s): 戸島 麻耶, 下竹 昭寛, 音成 秀一郎, 岡田 直, 本多 正幸, 武山 博文, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, 人見 健文, 松橋 眞生, 吉田 健司, 伏見 育崇, 岡田 知久, 山尾 幸広, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 行木 孝夫, 松本 理器, 國枝 武治, 髙橋 良輔, 宮本 享, 池田 昭夫
  • Organizer: 第44回日本てんかん外科学会
• [Presentation] Markedly suppressed and prolonged giant SEPs by perampanel: a decade-long course in Unverricht-Lundborg disease (2021)
  • Author(s): Maya Tojima, Shuichiro Neshige, Takefumi Hitomi, Masao Matsuhashi, Kazuki Oi, Katsuya Kobayashi, Kiyohide Usami, Akihiro Shimotake, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • Organizer: 17th Asian Oseanian Congress of Neurology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Exogeneous input to the epileptic focus modulates high frequency activities at the site of stimulation: a direct single pulse stimulation study (2020)
  • Author(s): Shunsuke Kajikawa, Riki Matsumoto, Katsuya Kobayashi, Masao Matsuhashi, Tadashi Okada, Mayumi Otani, Masaya Togo, Hirofumi Takeyama, Kiyohide Usami, Akihiro Shimotake, Yukihiro Yamao, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • Organizer: 第43回日本神経科学大会
• [Presentation] Red slow detection in scalp-EEG recorded from epileptogenic zone of temporal lobe epilepsy patients (2020)
  • Author(s): Miwa Takatani, Masao Matsuhashi, Shunsuke Kajikawa, Masaya Togo, Kiyohide Usami, Akihiro Shimotake, Takefumi Hitomi, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • Organizer: 第61回日本神経学会学術大会
• [Presentation] 時間周波数解析での後頭部優位律動の適切な抽出は心因性非てんかん性発作(PNES)診断に有用である (2020)
  • Author(s): 石橋 はるか, 宇佐美 清英, 髙橋 瑠莉, 河村 祐貴, 後藤 昌広, 細川 恭子, 音成 秀一郎, 下竹 昭寛, 本多 正幸, 人見 健文, 松橋 眞生, 丸山 博文, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • Organizer: 第50回日本臨床神経生理学会学術集会
• [Presentation] Reappraisal of abnormal EEG in migraine by wide-band EEG: a pilot study (2020)
  • Author(s): Kyoko Hosokawa, Kiyohide Usami, Masaya Togo, Takehumi Hitomi, Akihiro Shimotake, Masao Matsuhashi, Daisuke Danno, Takao Takeshima, Yoshihisa Tatsuoka, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • Organizer: 第61回日本神経学会学術大会
• [Presentation] 広域周波数帯域脳波 (wide-band EEG) 解析を用いた片頭痛における脳波所見の再検討 (2020)
  • Author(s): 細川 恭子, 宇佐美 清英, 立岡 悠, 本多 正幸, 人見 健文, 下竹 昭寛, 松橋 眞生, 團野 大介, 竹島 多賀夫, 立岡 良久, 高橋 良輔, 池田 昭夫
  • Organizer: 第50回日本臨床神経生理学会学術集会
• [Presentation] 周期性放電を認めた脳卒中後てんかんの臨床転帰に関連する脳波の特異的特徴 (2020)
  • Author(s): 戸島 麻耶, 福間 一樹, 田中 智貴, 梶川 駿介, 鴨川 徳彦, 池田 宗平, 小林 勝哉, 下竹 昭寛, 宇佐美 清英, 松橋 眞生, 髙橋 良輔, 池田 昭夫, 猪原 匡史
  • Organizer: 第61回日本神経学会学術大会
• [Presentation] 良性成人型家族性ミオクローヌスてんかん(BAFME)のバイオマーカーの探索：巨大体性感覚誘発電位(SEP)の高周波振動(HFO)の多数例解析 (2020)
  • Author(s): 戸島 麻耶, 人見 健文, 大井 和起, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, 下竹 昭寛, 松橋 眞生, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • Organizer: 第50回日本臨床神経生理学会学術集会
• [Presentation] ISA is associated with transient cortical dysfunction and hyperperfusion in Moyamoya disease (2020)
  • Author(s): Hayashi Kozue, Masaya Togo, Kiyohide Usami, Yukihiro Yamao, Akihiro Shimotake, Takefumi Hitomi, Takayuki Kikuchi, Masao Matsuhashi, Kazumichi Yoshida, Susumu Miyamoto, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • Organizer: 第61回日本神経学会学術大会
• [Presentation] もやもや病血流再建術後の過灌流神経症状と脳波変化との関連：超低域徐波の意義 (2020)
  • Author(s): 林 梢, 宇佐美 清英, 十河 正弥, 山尾 幸広, 下竹 昭寛, 舟木 健史, 人見 健文,
  • Organizer: 第50回日本臨床神経生理学会学術集会
• [Presentation] Clinical and laboratory Features of Elderly-Onset Temporal Lobe Epilepsy：comprehensive data analysis. (2020)
  • Author(s): 武山 博文, 松本 理器, 戸島 麻耶, 本多 正幸, 島 淳, 坂本 光弘, 林 梢, 宇佐美 清英, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • Organizer: 第61回日本神経学会学術大会
• [Presentation] 難治性側頭葉てんかんのsEEGにおける発作期・発作間欠期hypersynchronousパターンの違いの臨床的意義 (2020)
  • Author(s): 後藤 昌広, 梶川 駿介, 宇佐美 清英, 下竹 昭寛, 人見 健文, 山尾 幸広, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 松橋 眞生, 髙橋 良輔, 宮本 享, 池田 昭夫
  • Organizer: 第50回日本臨床神経生理学会学術集会
• [Presentation] 臨床てんかん患者で、細胞外K濃度の変動状態が発作発現に関与する可能性 (2020)
  • Author(s): 後藤 昌広, 梶川 駿介, 宇佐美 清英, 下竹 昭寛, 人見 健文, 山尾 幸広, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 宮本 享, 松橋 眞生, 大野 行弘, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • Organizer: 第61回日本神経学会学術大会
• [Presentation] 巨体体性感覚誘発電位(SEP)に続いて繰り返す広周波数帯域の事象関連同期(ERS): cortical tremorとの関連 (2020)
  • Author(s): 山中 治郎, 戸島 麻耶, 大井 和起, 人見 健文, 松橋 眞生, 武山 博文, 宇佐美 清英, 下竹 昭寛, 高橋 良輔, 池田 昭夫
  • Organizer: 第50回日本臨床神経生理学会学術集会
• [Presentation] 片頭痛の病態生理研究の新展開 片頭痛の脳波研究：Back to the basic (2020)
  • Author(s): 宇佐美 清英, 細川恭子, 竹島多賀夫, 立岡良久, 池田 昭夫
  • Organizer: 第50回日本臨床神経生理学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] 生物・非生物の視覚刺激は脳後方で異なる神経活動伝播をもたらす (2020)
  • Author(s): 宇佐美 清英, 松本 理器, Anna Korzeniewska, 下竹 昭寛, 中江 卓郎, 松橋 眞生, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 國枝 武治, 高橋 良輔, Nathan Crone, Lambon Ralph Matthew, 池田 昭夫
  • Organizer: 第50回日本臨床神経生理学会学術集会
• [Presentation] ベーシックレクチャー11 睡眠脳波の判読 (2020)
  • Author(s): 宇佐美 清英
  • Organizer: 第50回日本臨床神経生理学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] Neural processes during picture naming are lateralized and category-biased in occipitotemporal areas (2020)
  • Author(s): Kiyohide Usami, Riki Matsumoto, Anna Korzeniewska, Akihiro Shimotake, Takuro Nakae, Masao Matsuhashi, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Takeharu Kunieda, Ryosuke Takahashi, Nathan Crone, Matthew Lambon Ralph, Akio Ikeda
  • Organizer: 第61回日本神経学会学術大会
• [Presentation] てんかん外科治療適応の評価におけるMEGの意義の後方視的検討 (2020)
  • Author(s): 岡田 直, 戸島 麻耶, 光野 優人, 永井 靖識, 下竹 昭寛, 音成 秀一郎, 宇佐美 清英, 松橋 眞生, 山尾 幸広, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 松本 理器, 國枝 武治, 高橋 良輔, 宮本 享, 池田 昭夫
  • Organizer: 第50回日本臨床神経生理学会学術集会
• [Presentation] てんかん外科治療適応の評価におけるMEGの意義の後方視的検討 (2020)
  • Author(s): 岡田 直, 戸島 麻耶, 光野 優人, 永井 靖識, 下竹 昭寛, 音成 秀一郎, 宇佐美 清英, 松橋 眞生, 山尾 幸広, 菊池 隆幸, 吉田 和道, 松本 理器, 國枝 武治, 高橋 良輔, 宮本 享, 池田 昭夫
  • Organizer: 第61回日本神経学会学術大会
• [Presentation] もやもや病血流再建術後の過灌流神経症状と脳波変化との関連：超低域徐波の意義 (2020)
  • Author(s): 林 梢, 宇佐美 清英, 十河 正弥, 山尾 幸広, 下竹 昭寛, 舟木 健史, 人見 健文, 菊池 隆幸, 松橋 眞生, 吉田 和道, 宮本 享, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • Organizer: 第50回日本臨床神経生理学会学術集会
• [Book] 抗てんかん薬 (2020)
  • Author(s): 武山 博文, 宇佐美 清英, 松本 理器
  • Total Pages: -
  • Publisher: 脳科学辞典 (web)