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

2023 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

我々は、resting-state functional MRI(rs-fMRI)の撮像プロトコルを独自に開発し、そのプロトコールにしたがって、コントロール、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を撮像を継続している。健常コントロールのデータについては、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る。

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。さらに焦点性てんかん患者の頭皮脳波を用いた、発作時と発作間欠期の Functional connectivityの差異について、MNE-pythonを用いて解析を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

各種疾患患者のrs-fMRIのデータ収集が想定より遅れている状態である。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、オープンアクセスデータの有効利用を引き続き検討している。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が、使用するソフトウェアの利用に困難があり、測定結果の信頼性について検討解析中である。

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。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たが、コヒーレンスを指標としたFunctional Connectivity解析の方策について検討を要する部分があり、研究分担者とのディスカッションを進めていく。

Causes of Carryover

解析用PC購入費用の余剰金発生と、rs-fMRI健常コントロール撮影の謝礼金の余剰金発生が次年度使用額が生じた理由である。健常コントロールデータはオープンアクセスデータの利用を検討しているが、データの差異があり直接利用できない。そのため健常コントロールを数名追加撮像する必要が生じる可能性があり、その際に謝礼金として支出する。また論文作成時の英文校正費用としての使用を計画している。