2014 Fiscal Year Annual Research Report
ヒトてんかん焦点の発動原理のダイナミズム(wideband EEGのミクロ視野)
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26293209
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
池田 昭夫 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90212761)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 理器 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00378754)
岡田 知久 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30321607)
人見 健文 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50402904)
國枝 武治 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60609931)
井内 盛遠 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30532600)
小林 勝哉 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 医員 (70737121)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 脳神経疾患 / 臨床神経生理学 / てんかん / グリア / 大脳皮質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・広域周波数脳波解析からの発作時DC電位、高周波律動(HFO)の記録解析：硬膜下電極の慢性留置を行なった難治部分てんかん患者において、標本化周波数1000あるいは2000 Hz、時定数１０秒で皮質脳波を記録、てんかん発作直前・直後の発作間欠期（前後とも３０分間）に観察範囲を拡張して、低周波及び高周波数帯域の活動の空間的局在、時間的動態について予備解析を行なった。てんかん焦点の局在及び発作開始時点は、皮質脳波を含めた臨床所見に基づいて総合的に同定した。結果として、発作間欠期においてもDC電位あるいは緩電位が観察され、特にHFOと密接に関連を示すものについては1)てんかん焦点の中核領域のみで認められ、2)発作の前後で出現頻度が変化していた。１例についての解析結果を国内学会で報告した（井上ら、日本臨床神経生理学会 2014年）。
・ミクロ電極からの記録：ミクロ記録用の脳波計測システム（gtec社製：設備備品費）を購入した。マルチユニット記録に加えて、局所フィールド電位を低周波から高周波数帯域にわたって記録することが可能な仕様を有しており、皮質脳波におけるDC電位及びHFOと、それぞれに対応する神経細胞群レベルの活動との対比が可能となった。
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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
グリアと神経細胞の活動をそれぞれ反映するとされるDC電位、HFOが発作間欠期においても密接に関連しながら、てんかん焦点に一致して認められ、発作間欠期の徐波がてんかん原性の指標となりうることを示せた。
ミクロ記録のハード面での準備が概ね完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2年目からは、以下に重点をおいて研究を継続する。１）てんかん性徐波(red slow)の特徴抽出：予備解析で発作間欠期において観察されたDC電位あるいは緩電位（特にHFOと密接な関係を示すもの）は、てんかん焦点の中核領域に発現し、発作の前後で出現頻度の変化を示しており、従来の緩電位（徐波）からてんかん性徐波(red slow)を原理的に区別できる可能性が極めて高い。発作間欠期のred slowの特徴抽出を目的として、広域周波数脳波解析を継続する。その結果を発作時所見と比較検討し、さらに病理学的にグリオーシスとの対応を検討する。加えて、緩電位とHFOの出現様式の差異から両者が異なる発生基盤を有すことを示すとともに、発作間欠期からてんかん発作発現に至るメカニズムをグリア及びニューロンの視点から明らかにすることを目指す。２）ミクロ電極でのDCあるいは緩電位：難治部分てんかん患者の焦点切除のために留置するマクロ電極にミクロ電極を同時に装着して、マクロ電極からの従来の広域周波数脳波解析結果と、ミクロ電極からの広域周波数脳波解析結果を、両者の周波数応答を一致させて比較検討する。それにより従来のマクロ電極から記録された電位（発作時DCあるいは緩電位、および発作間欠期の緩電位（徐波））の細胞群レベルでの態様を明らかにすることを目指す。ハード面の準備は概ね完了しており、今後はソフト面の環境整備・ミクロ記録の習熟に努め、対象患者の選定・実際の記録に着手する。３）FDG-PETによる焦点の糖代謝低下との比較：従来てんかん患者におけるFDG-PETでの糖代謝低下は、てんかん焦点の神経細胞代謝低下を反映すると考えられていたが、現在はむしろ神経細胞よりもグリアの代謝を反映することが示されている。上記の所見を各患者群の焦点の糖代謝低下との相関を検討する。
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| Causes of Carryover |
ミクロ記録後のオフラインデータ解析において、局所フィールド電位の周波数解析・マルチユニット記録のスパイク弁別のために専用のソフトウェアが必要である。ミクロ記録用アンプとの互換性・操作性の観点からアンプ購入後にソフトウェアを選定することとした。初年度にアンプの購入を完了しており、現在はソフトウェアの候補の絞り込みを終えた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ミクロ記録の解析に必須となるソフトウェア（局所フィールド電位の周波数解析用あるいはマルチユニット記録のスパイクソーティング用）の購入に計上することとし、候補としたソフトウェアを実際に試用するなどして性能・操作性・費用を比較した後、購入を決定する。
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[Journal Article] Possible induction of multiple seizure foci due to parietal tumour and anti-NMDAR antibody.2015
Author(s)
Matsumoto R, Mikuni N, Tanaka K, Usami K, Fukao K, Kunieda T, Takahashi Y, Miyamoto S, Fukuyama H, Takahashi R, Ikeda A.
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Journal Title
Epileptic Disord
Volume: 17(1)
Pages: 89-94
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Risk factors for infective complications with long term subdural electrode implantation in patients with medically intractable partial epilepsy.2015
Author(s)
Shibata S, Kunieda T, Inano R, Sawada M, Yamao Y, Kikuchi T, Matsumoto, Ikeda A, Takahashi R, Mikuni N, Takahashi J, Miyamoto S
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Journal Title
World Neurosurg
Volume: 84(2)
Pages: 320-326
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Neural correlates of mirth and laughter: A direct electrical cortical stimulation study2015
Author(s)
Yamao Y, Matsumoto R, Kunieda T, Shibata S, Shimotake A, Kikuchi T, Satow T, Mikuni N, Fukuyama H, Ikeda A, Miyamoto S
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Journal Title
Cortex
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Direct Exploration of the Role of the Ventral Anterior Temporal Lobe in Semantic Memory: Cortical Stimulation and Local Field Potential Evidence From Subdural Grid Electrodes.2015
Author(s)
Shimotake A, Matsumoto R, Ueno T, Kunieda T, Saito S, Hoffman P, Kikuchi T, Fukuyama H, Miyamoto S, Takahashi R, Ikeda A, Lambon Ralph MA
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Journal Title
Cereb Cortex
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Network hyperexcitability in a patient with partial reading epilepsy: Converging evidence from magnetoencephalography, diffusion tractography, and functional magnetic resonance imaging.2015
Author(s)
Fumuro T, Matsumoto R, Shimotake A, Matsuhashi M, Inouchi M, Urayama S, Sawamoto N, Fukuyama H, Takahashi R, Ikeda A
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Journal Title
Clin Neurophysiol
Volume: 126
Pages: 675-681
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Long-term follow-up of cortical hyperexcitability in Japanese Unverricht-Lundborg disease.2014
Author(s)
Kobayashi K, Hitomi T, Matsumoto R, Kondo T, Kawamata J, Matsuhashi M, Hashimoto S, Ikeda H, Koide Y, Inoue Y, Takahashi R, Ikeda A
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Journal Title
Seizure
Volume: 23
Pages: 746-750
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[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
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Journal Title
Hum Brain Mapp
Volume: 35
Pages: 4345-4361
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Temporal lobe epilepsy with amygdala enlargement: a morphologic and functional study.2014
Author(s)
Takaya S, Ikeda A, Mitsueda-Ono T, Matsumoto R, Inouchi M, Namiki C, Oishi N, Mikuni N, Ishizu K, Takahashi R, Fukuyama H
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Journal Title
J Neuroimaging
Volume: 24
Pages: 54-62
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 脳機能マッピング2014
Author(s)
池田昭夫
Organizer
ふじさん てんかん脳波ハンズオンセミナー
Place of Presentation
ラフォーレ修善寺（静岡県伊豆市）
Year and Date
2014-11-01 – 2014-11-02
Invited
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