2021 Fiscal Year Annual Research Report
言語機能回復に伴う脳内ネットワーク再組織化の構造的メカニズムの解明
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21H03301
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
中嶋 理帆 金沢大学, 保健学系, 助教 (60614865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠原 治道 金沢大学, 医学系, 客員教授 (20135007)
中田 光俊 金沢大学, 医学系, 教授 (20334774)
木下 雅史 金沢大学, 医学系, 講師 (50525045)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 言語 / 機能シフト / 可塑性 / メカニズム / 覚醒下手術 / 画像統計解析 / グリオーマ / リハビリテーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リハビリテーション医療において脳の可塑性は極めて重要な意味を持つ．それは脳の可塑性が期待できるか否かにより，治療方針が全く異なるためである．本研究プロジェクトでは言語機能に着目し，言語機能シフトの法則および構造的メカニズムを解明することを目標とする．さらに，言語機能シフトの要となる領域を明らかにし，脳可塑性の有無に基づく革新的リハビリテーション治療指針の確立を目指す．本研究プロジェクトは，従来のリハビリテーション治療方針の概念を抜本的に変革するだけでなく，脳の可塑性の根源に迫ることから脳科学へも大きなインパクトを与えることが期待される．
本研究は言語機能シフトの法則とその構造的メカニズムを明らかにすることを目標とする．本研究は下記４つのステップでプロジェクトを展開する．1) 言語機能シフトマップを作成，2) 言語機能シフトの条件・法則を解明，3) 言語機能シフトの構造的メカニズムを解明，4) 覚醒下手術での検証を経て，最終的には脳可塑性を軸とした新規リハビリテーション治療指針を確立する．
初年度は，ステップ1および2を実施した．覚醒下マッピング所見と画像統計解析を用いて，機能シフトを来しやすい場所と来しにくい場所を同定した．さらに，言語機能シフトの有無は病変と言語野の位置関係によることを明らかにした．さらに，ステップ3を実施するための他施設との共同研究の基盤を構築した．
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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
初年度は，覚醒下マッピング所見と画像統計解析を用いて，機能シフトを来しやすい場所と来しにくい場所を同定した．病変が言語野から離れたところにある遠隔群と，直上・近傍群に分け，覚醒下手術における言語機能の陽性所見出現率を算出すると，直上・近傍群は遠隔群に比べて広い範囲に言語の陽性所見が分布することが分かった．一方で，病変が進展しても，機能が移動しない場所が存在した．また，本領域は画像統計解析で同定された，恒久的障害を残す領域と一致した．本研究成果については，現在論文投稿準備中である．また，次のステップとして，言語の機能シフトのメカニズムを解明するために，現在，拡散テンソル画像と安静時機能的MRIを用いた解析に着手した．本研究は，他施設との共同研究として実施しており，初年度内に研究の基盤を構築した．
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| Strategy for Future Research Activity |
2年目は，初年度に同定した機能シフトの法則の構造的・機能的メカニズムを探索するために，拡散テンソル画像および安静時機能的MRIを用いた解析を行う．これらを用いて，まず正常脳と病変脳を比較し，病変が進展した場合に，ネットワークがどのように変化するかを調べる．さらに，グラフ理論を用いて脳表層ネットワークのハブを同定し，ハブの破壊，および機能回復に伴うネットワークの変化をモデル化することを計画している．並行して，覚醒下手術における仮説の検証も進めていく．
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