大脳基底核及び小脳の障害によって生じる神経ネットワークの機能異常の解明

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23591274
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 澤本 伸克 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90397547)
• Keywords: パーキンソン病 / 脊髄小脳変性症 / 神経機能画像 / 解剖学的結合 / トラクトグラフィー / 機能的結合 / 安静時機能的MRI

Research Abstract

大脳基底核や小脳が障害される変性疾患では、[細胞変性による脳領域の障害→ネットワークの機能異常→臨床症状]に至る病態生理のうち、[ネットワークの機能異常]を理解することが不可欠である。大脳基底核及び小脳は直接の運動出力を持たず、これらの障害がネットワークの機能異常につながり、最終的に運動皮質からの出力異常として臨床症状につながるからである。
パーキンソン病 (PD)においては、[ドパミン神経細胞変性による線条体の障害→皮質基底核ループの機能異常→寡動]という皮質基底核ループの機能異常仮説が提案されている。しかし、この仮説には批判もある。PDでは内側運動前野の活動が低下し、皮質基底核ループの機能障害を反映するものと考えられるが、一方で外側運動前野は活動が亢進するため、両者を皮質基底核ループの機能障害だけで説明することは難しい。我々は、健常者を対象として、磁気共鳴画像法 (MRI)を用いたトラクトグラフィーを行い、解剖学的結合を評価し、線条体が内側及び外側運動前野と皮質基底核ループを構成することを報告した(Oguri T, Sawamoto N 他6名. NeuroImage. 2013;78:353-62)。一方、基底核及び小脳との解剖学的結合の強さを比較すると、内側に比べて外側運動前野の方が小脳との結合が強かった(Oguri T, Sawamoto N 他. 論文準備中)。この結果は、内側運動前野の活動低下が皮質基底核ループの機能障害を反映し、外側運動前野の活動亢進が小脳の代償機能を反映する可能性を示唆するものと考えられた。また、線条体が構成する機能的結合を安静時の機能的MRIで調べると、健常者で認められる線条体-視床前部の機能的結合がPD患者では認められず、これらの機能的結合の障害が病態に関わる可能性を指摘した(Inano R, Sawamoto N 他. 論文準備中)。

Research Products

• [Journal Article] Intraoperative dorsal language network mapping by using single-pulse electrical stimulation. (2014)
  • Author(s): Yamao Y, Matsumoto R, Kunieda T, Arakawa Y, Kobayashi K, Usami K, Shibata S, Kikuchi T, Sawamoto N, Mikuni N, Ikeda A, Fukuyama H, Miyamoto S.
  • Journal Title: Hum Brain Mapp. Volume: in press Pages: in press
  • DOI: 10.1002/hbm.22479.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Global association between cortical thinning and white matter integrity reduction in schizophrenia. (2014)
  • Author(s): Sasamoto A, Miyata J, Kubota M, Hirao K, Kawada R, Fujimoto S, Tanaka Y, Hazama M, Sugihara G, Sawamoto N, Fukuyama H, Takahashi H, Murai T.
  • Journal Title: Schizophr Bull. Volume: 40 Pages: 420-427
  • DOI: 10.1093/schbul/sbt030.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of gray matter reductions on theory of mind abilities in patients with schizophrenia. (2013)
  • Author(s): Koelkebeck K, Hirao K, Miyata J, Kawada R, Saze T, Dannlowski U, Ubukata S, Ohrmann P, Bauer J, Pedersen A, Fukuyama H, Sawamoto N, Takahashi H, Murai T.
  • Journal Title: Soc Neurosci. Volume: 8 Pages: 631-639
  • DOI: 10.1080/17470919.2013.837094.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] [Neuroimaging in epilepsy]. (2013)
  • Author(s): Yamao Y, Kunieda T, Kikuchi T, Matsuhashi M, Sawamoto N, Matsumoto R, Okada T, Miyamoto S, Ikeda A.
  • Journal Title: Brain Nerve. Volume: 65 Pages: 573-581
• [Journal Article] Overlapping connections within the motor cortico-basal ganglia circuit: fMRI-tractography analysis. (2013)
  • Author(s): Oguri T, Sawamoto N, Tabu H, Urayama S, Matsuhashi M, Matsukawa N, Ojika K, Fukuyama H.
  • Journal Title: Neuroimage. Volume: 78 Pages: 353-362
  • DOI: 10.1016/j.neuroimage.2013.04.026.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Striatal dopamine depletion lead to altered functional connectivity with the thalamus in Parkinson disease: a PET and fMRI study (2014)
  • Author(s): Inano R, Sawamoto N, Kunieda T, Kikuchi T, Tabu H, Okada T, Togashi K, Tahakahashi R, Fukuyama H, Miyamoto S.
  • Organizer: 30th International Congress of Clinical Neurophysiology (ICCN) of the IFCN
  • Place of Presentation: ベルリン、ドイツ
  • Year and Date: 20140319-20140323
• [Presentation] Intraoperative language network monitoring by means of cortico-cortical evoked potentials (2014)
  • Author(s): Yamao Y, Matsumoto R, Kunieda T, Arakawa Y, Shibata S, Inano R, Kikuchi T, Sawamoto N, Mikuni N, Ikeda A, Fukuyama H, Miyamoto S.
  • Organizer: 30th International Congress of Clinical Neurophysiology (ICCN) of the IFCN
  • Place of Presentation: ベルリン、ドイツ
  • Year and Date: 20140319-20140323
• [Presentation] Altered awareness of action in Parkinson's disease (2014)
  • Author(s): Saito Na, Takahata K, Yamakado H, Sawamoto N, DOte S, Park P, Takahashi H, Murai T.
  • Organizer: 30th International Congress of Clinical Neurophysiology (ICCN) of the IFCN
  • Place of Presentation: ベルリン、ドイツ
  • Year and Date: 20140319-20140323
• [Presentation] パーキンソン病患者の特徴的な性格傾向の神経基盤 (2013)
  • Author(s): 澤本伸克、石井徹、椨勇人、小栗卓也、岡田知久、富樫かおり、高橋良輔、福山秀直
  • Organizer: 第54回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20130529-0601