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2011 Fiscal Year Annual Research Report

てんかん病巣における神経活動の伝播特性:外科病理標本の解析

Research Project

Project/Area Number 21300134
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

柿田 明美  新潟大学, 脳研究所, 教授 (80281012)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北浦 弘樹  新潟大学, 脳研究所, 助教 (80401769)
福多 真史  新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (00361907)
Keywordsてんかん / 外科病理標本 / 生鮮脳スライス / 神経回路 / 興奮伝播特性 / フラビン蛍光イメージング / シナプス / 神経病理
Research Abstract

難治てんかん原性病巣の病態形成機序を知る目的から,外科的切除脳組織を用いた病態病理学的解析を行った.すなわち,2次性の新皮質てんかん焦点を対象に急性脳スライスを用い,焦点組織内におけるネットワーク異常について,フラビン蛍光イメージング法を用いた解析を進めた.対照群には,てんかん歴のない脳腫瘍患者において摘出された正常脳皮質を用いた.摘出された脳組織は直ちに手術室にて氷冷人工脳脊髄液に入れられ,bubbling視ながら実験室へ輸送した.実験室でスライス標本を作製し,Incubateを行った.電気刺激により惹起した興奮動態をフラビン蛍光イメージング法で画像化して解析した.1次病変はDNT, angioma, Glioma, Glioblastoma, Pilocytica strocytoma, Gliosis, Glial scar各一例であった.その結果,てんかん原性大脳皮質には特徴的な"てんかん様興奮伝播"が全例で認められた.この興奮伝播は2つの構成成分からなること,それぞれは異なる神経回路から生じていることを明らかにした.この特徴的な変化は1次病変に関わらず一定であった.これら生理学的に異常を示した部位においては,組織学的には,神経細胞の肥大と樹状突起の異常な結節様変化が生じていることを見出した.樹状突起のspineの喪失や細胞体の肥大化については過去にも多くの報告がある.その細胞形態の劇的な変化から,樹状突起への投射線維が細胞体へ直接投射しているとのモデルが提唱されている.このモデルは,今回の研究結果,即ち高度に同期した神経活動が細胞形態異常を示す広い範囲に認められたこととよく合致する。即ち,2次性の新皮質てんかん病巣においては,特異的な"Epileptic Neuron"が存在するのではなく,むしろ神経回路網の改変によりてんかん原性を獲得したものと考えられた.

  • Research Products

    (19 results)

All 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (10 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Lymphoplasmacyte-rich meningioma : a convexity mass with regional enhancement in the adjacent brain parenchyma2012

    • Author(s)
      Nakayama Y, et al.
    • Journal Title

      Neuropathology

      Volume: 32 Pages: 174-179

    • DOI

      doi:10.1111/j.1440-1789.2011.01236.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Epidermoid cyst involving the medial temporal lobe : surgical pathologic features of the epileptogenic lesion2012

    • Author(s)
      Hiraishi T, et al.
    • Journal Title

      Neuropathology

      Volume: 32 Pages: 196-201

    • DOI

      doi:10.1111/j.1440-1789.2011.01243.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel pathological abnormalities of deep brain structures including dysplastic neurons in anterior striatum associated with focal cortical dysplasia in epilepsy2012

    • Author(s)
      Kaido T, et al.
    • Journal Title

      J Neurosurg Pediatrics

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Periventricular nodular heterotopia functionally couples with the overlying hippocampus2012

    • Author(s)
      Kitaura H, et al.
    • Journal Title

      Epilepsia

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immunohistochemical expression of fibroblast growth factor-2 in developing human cerebrum and epilepsy-associated malformations of cortical development2011

    • Author(s)
      Ueda M, et al.
    • Journal Title

      Neuropathology

      Volume: 31 Pages: 589-598

    • DOI

      doi:10.1111/j.1440-1789.2011.01205.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hypertrophy of end folium neurons in patients with mesial temporal lobe epilepsy2011

    • Author(s)
      Ryufuku M, et al.
    • Journal Title

      Neuropathology

      Volume: 31 Pages: 476-485

    • DOI

      doi:10.1111/j.1440-1789.2010.01191.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatiotemporal dynamics of epileptiform propagations : imaging of human brain slices2011

    • Author(s)
      Kitaura H, et al.
    • Journal Title

      NeuroImage

      Volume: 58 Pages: 50-59

    • DOI

      doi:10.1016/j.neuroimage.2011.05.046

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Surgical pathologic features of epileptogenic lesions2012

    • Author(s)
      Kakita A
    • Organizer
      The 42nd NIPS International Symposium
    • Place of Presentation
      Okazaki(Invited)
    • Year and Date
      20120306-20120307
  • [Presentation] Surgical pathologic features of FCD and related conditions in infants2012

    • Author(s)
      Kakita A
    • Organizer
      The 14th Annual Meeting of ISS International Symposium
    • Place of Presentation
      Tokyo(Invited)
    • Year and Date
      20120218-20120219
  • [Presentation] 難治てんかん原性病巣の神経病理2012

    • Author(s)
      柿田明美
    • Organizer
      第39回東北てんかん懇話会
    • Place of Presentation
      秋田(Invited)
    • Year and Date
      2012-03-17
  • [Presentation] Pathophysiological mechanisms underlying hippocampal sclerosis for mesial temporal lobe epilepsy : implications of flavoprotein fluorescence imaging on human brain slices2011

    • Author(s)
      Kitaura H, et al.
    • Organizer
      The 41th Annual Meeting Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      Washington DC
    • Year and Date
      20111112-20111116
  • [Presentation] Surgical pathologic features of epileptogenic lesions2011

    • Author(s)
      Kakita A
    • Organizer
      The 2nd Congress of Asian Society for Neuropathology
    • Place of Presentation
      Beijing(Invited)
    • Year and Date
      20111105-20111106
  • [Presentation] 内側側頭葉てんかんにおける海馬硬化の病態生理学的意義:ヒト脳スライス標本を用いたイメージング解析2011

    • Author(s)
      北浦弘樹, 他
    • Organizer
      第45回日本てんかん学会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      20111006-20111007
  • [Presentation] 動脈管開存の既往があり、難治性てんかんを示した女性例2011

    • Author(s)
      遠山潤、柿田明美
    • Organizer
      第41回小児神経学セミナーCPC
    • Place of Presentation
      大阪(Invited)
    • Year and Date
      20110917-20110919
  • [Presentation] 内側側頭葉てんかん患者の海馬における酸化損傷タンパク質の解析2011

    • Author(s)
      古川絢子, 他
    • Organizer
      第52回日本神経病理学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20110602-04
  • [Presentation] 小児てんかん原性病巣の外科病理2011

    • Author(s)
      柿田明美
    • Organizer
      第60回大阪小児てんかん研究会
    • Place of Presentation
      大阪(Invited)
    • Year and Date
      2011-11-26
  • [Presentation] 脳のできかたの妙を探る2011

    • Author(s)
      柿田明美
    • Organizer
      第20回新潟脳外科病院研究会
    • Place of Presentation
      新潟(Invited)
    • Year and Date
      2011-11-20
  • [Book] 小児神経学の進歩.(分担執筆)Clinical Pathological Conference2012

    • Author(s)
      遠山潤、柿田明美
    • Publisher
      診断と治療社(in press)
  • [Book] てんかんテキストNew Version.(分担執筆)てんかんの病理2012

    • Author(s)
      柿田明美
    • Total Pages
      360
    • Publisher
      中山書店

URL: 

Published: 2013-06-26  

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