Functional Connectivity解析による脳記憶機能地図の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09263
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 千葉 遼平 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (90896599)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 秋山 幸功 札幌医科大学, 医学部, 講師 (50404653) ; 三國 信啓 札幌医科大学, 医学部, 教授 (60314217)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: functional connectivity / resting-state fMRI / functional mapping / CCEP

Outline of Annual Research Achievements

当院放射線部と協力してresting-state functional MRI(rs-fMRI)の撮像プロトコルを作成し、当院で外科治療を受けた脳腫瘍、脳血管障害およびてんかん患者に対し、術前・術後のrs－fMRIを撮像を行い、1年間で約50例の画像を収集した。また、健常コントロールについては２名の協力者を得て各種画像を撮影した。健常コントロールのデータは、日本医療研究開発機構（AMED）によるオープンアクセスの健常人resting-state functional MRIデータも利用しながら、記憶障害の程度で分類した各疾患患者と健常人のFunctional Connectivityの差異について、比較検討を進めていく予定である。
また、焦点性てんかんに対する慢性硬膜下電極留置術およびそれに伴うFunctional mapping、cortico-cortical evoked potential(CCEP)の解析が施行された患者について、おもにMNE-pythonを使用して電極間のFunctional Connectivityを解析を行うプロトコルを確立した。特に前方言語野、後方言語野の言語領域がdetectできた20例において、硬膜下電極留置中の安静時、会話時それぞれの皮質脳波（ECoG）データから、コヒーレンスを指標としてFunctional Connectivityの変化の量や変化した電極の場所、detectされた言語野との位置関係を解析中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

おおむね順調に各種疾患患者のrs-fMRIのデータ収集を進められている。収集に困難が予想されていた健常コントロールに関しては、非常に有用なオープンアクセスデータが利用できることが分かったため、こちらの有効利用を考えている。それに加えて過去の慢性硬膜下電極留置術を施行された患者のデータに関する解析も進行中である。

Strategy for Future Research Activity

継続して各疾患患者のrs-fMRIデータ収集に努め、記憶障害の程度に応じて分類し、Functional Connectivityの解析を進めていく。健常コントロールのrs-fMRIデータに関してはオープンアクセスデータを主に利用する予定であるが、当院のMRI装置との差異があり、当院のMRI装置で撮像された健常コントロールデータもさらに追加する予定である。慢性硬膜下電極によるECoGデータに関しては症例データ収集を終了し、コヒーレンスを指標としたFunctional Connectivity解析の方策が定まっているため、残りの解析を終了させて結果の考察を進めていく。

Causes of Carryover

収集しているrs-fMRIデータは非常に容量が大きいため、保存・バックアップ用の記憶媒体を追加で購入する必要が生じた。また、追加が必要な健常コントロールデータの被験者への謝金を用意する必要がある。