2015 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)
| Project/Area Number |
26293209
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
池田 昭夫 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90212761)
|
|---|
| 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), 准教授 (30321607)
井内 盛遠 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30532600)
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)
小林 勝哉 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70737121)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 脳神経疾患 / 臨床神経生理学 / てんかん / グリア / 大脳皮質 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
1) 侵襲的計測による広域周波数脳波解析からの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し、広域周波数脳波解析を継続した。てんかん発作時の解析から、DC電位とHFOが、てんかん焦点の中核領域に出現し、DC電位がHFOにしばしば先行すること、この傾向が内側側頭葉てんかんと比較して、新皮質てんかんで顕著であることを明らかにした（Daifu et al., 2016）。てんかん発作間欠期について、同様にDC電位様の緩電位及びHFOの解析を開始した。脳内電極からの解析結果から、発作間欠期においても緩電位が観察され、特にHFOと密接に関連を示すものについては、発作時脳波変化（発作時DC電位、HFOを含む）と同様の分布を示し、てんかん焦点において発作時のみならず、発作間欠期にもグリアとニューロンの病的相互作用が存在する可能性を示した（大封ら, 2015）。
2) 非侵襲的計測による発作時DC電位の記録解析：てんかんの診断、難治部分てんかんの術前評価目的で、頭皮上長時間ビデオ脳波モニタリングを施行した患者を対象に発作時脳波を時定数10秒で記録し、発作時DC電位の解析を開始した。低周波数の雑音の混入が少なかった症例において、てんかん発作時の脳波変化が十分に進展した場合、頭皮記録でもDC電位が再現性をもって記録されることを示した。特異度は高いが出現率は脳内電極より低く感度の向上の方策が必要である（村井ら, 2015）。
3) ミクロ電極からの記録：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数から高周波数帯域にわたって記録することが可能なミクロ記録用の脳波計測システムのハード・ソフト面における準備が完了し、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。
|
| 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、発作時にてんかん焦点の中核領域に発現し、DC電位が先行すること、内側側頭葉てんかんと比較して新皮質てんかんで先行する傾向が強いことを明らかにした。発作間欠期においてもDC電位とHFOは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。非侵襲的にDC電位が計測されうることを示した。
ミクロ記録のハード・ソフト面での準備が完了した。
組織所見と電気生理学的所見の対応についての準備が概ね完了した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に引き続き、以下に重点をおいて研究を継続し、成果をまとめる。
１）てんかん性徐波(red slow)の特徴抽出：てんかん発作時には、DC電位がてんかん焦点の中核領域に出現し、HFOに先行することが多い。昨年度開始した発作間欠期の解析によってDC電位あるいは緩電位は発作間欠期においても観察され、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うることを示した。さらに緩電位とHFOの多くは同時に出現するが前者が先行することが圧倒的に多く、またHFOが単独で出現することは稀である。以上より、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。多数例において発作間欠期の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。その結果を昨年度に解析を完了した発作時の広域周波数脳波解析結果と比較検討し、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。２）ミクロ電極でのDCあるいは緩電位：頭蓋内にマクロ電極とミクロ電極を留置して広域周波数脳波の記録を行い、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。本年度は、正常ラットおよび常染色体優性外側側頭葉てんかんモデルラットのミクロ記録を開始し、次いで難治部分てんかん患者における記録に着手する。３）手術症例でのDC電位の発現と病理所見の相関を検討して電気生理所見と組織所見の関連を明らかにし、DC電位とHFOの病理学的な発生基盤を明らかにする。
|
| Causes of Carryover |
当初の研究計画にある、ヒトてんかん患者におけるミクロ記録に加え、てんかんモデルラット及び正常ラットにおけるミクロ記録が遂行可能となったため、実際の記録解析に関わる諸費用を次年度の予算に計上する必要があった。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昨年度に動物用の脳波計測アンプ、実験設備の確保など準備は完了している。実際の記録解析を継続するために、ミクロ記録解析用ソフトウェアの追加、電極、実験動物、組織標本処理に関わる費用を計上することとした。
|
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Paraneoplastic limbic encephalitis in human epidermal growth factor receptor-2-positive gastric cancer patient treated with trastuzumab-combined chemotherapy: case report and literature review.2016
Author(s)
Uneno Y, Yokoyama A, Nishikawa Y, Funakoshi T, Ozaki Y, Aoyama I, Yamaguchi D, Morita S, Mori Y, Kanai M, Kinoshita H, Inoue T, Sawamoto N, Matsumoto R, Matsumoto S, Muto M.
-
Journal Title
Internal Medicine
Volume: in press
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Network hyperexcitability in a patient with partial reading epilepsy: Converging evidence from magnetoencephalography, diffusion tractography, and functional magnetic resonance imaging2015
Author(s)
Fumuro T, Matsumoto R, Shimotake A, Matsuhashi M, Inouchi M, Urayama S, Sawamoto N, Fukuyama H, Takahashi R, Ikeda A.
-
Journal Title
Clin Neurophysiol
Volume: 126(4)
Pages: 675-681
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
-
[Journal Article] Different Mode of Afferents Determines the Frequency Range of High Frequency Activities in the Human Brain: Direct Electrocorticographic Comparison between Peripheral Nerve and Direct Cortical Stimulation2015
Author(s)
Kobayashi K, Matsumoto R, Matsuhashi M, Usami K, Shimotake A, Kunieda T, Kikuchi T, Mikuni N, Miyamoto S, Fukuyama H, Takahashi R, Ikeda A.
-
Journal Title
PLoS One
Volume: 10(6)
Pages: e0130461
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
-
[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.
-
Journal Title
Epileptic Disord
Volume: 17(1)
Pages: 89-94
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
-
[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
-
Journal Title
Cereb Cortex
Volume: 25
Pages: 3802-3817
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
-
-
-
[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
-
Journal Title
World Neurosurg
Volume: 84(2)
Pages: 320-326
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Proceedings of the Seventh International Workshop on Advances in Electrocorticography.2015
Author(s)
Ritaccio A, Matsumoto R, Morrell M, Kamada K, Koubeissi M, Poeppel D, Lachaux JP, Yanagisawa Y, Hirata M, Guger C, Schalk G.
-
Journal Title
Epilepsy Behav
Volume: 51
Pages: 312-320
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Sleep modulates cortical connectivity and excitability in humans: Direct evidence from neural activity induced by single-pulse electrical stimulation.2015
Author(s)
Usami K, Matsumoto R, Kobayashi K, Hitomi T, Shimotake A, Kikuchi T, Matsuhashi M, Kunieda T, Mikuni N, Miyamoto S, Fukuyama H, Takahashi R, Ikeda A.
-
Journal Title
Hum Brain Mapp
Volume: 36 (11)
Pages: 4714-4729
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
[Journal Article] Neural correlates of mirth and laughter: a direct electrical cortical stimulation study.2015
Author(s)
Yamao Y, Matsumoto R, Kunieda T, Shibata S, Shimotake A, Kikuchi T, Satow T, Mikuni N, Fukuyama H, Ikeda A, Miyamoto S.
-
Journal Title
Cortex
Volume: 66
Pages: 134-140
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Network specific change in white matter integrity in mesial temporal lobe epilepsy.2015
Author(s)
Imamura H, Matsumoto R, Takaya S, Nakagawa T, Shimotake A, Kikuchi T, Sawamoto N, Kunieda T, Mikuni N, Miyamoto S, Fukuyama H, Takahashi R, Ikeda A
-
Journal Title
Epi Res
Volume: 120
Pages: 65-72
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Intracranially recorded ictal DC shifts and HFOs as surrogate markers of epileptogenicity in human focal epilepsy (ポスター)2016
Author(s)
Daifu, M、 Inouchi, M、 Kanazawa, K、 Matsuhashi, M、 Inoue, T、 Kobayashi, K、 Shimotake, A、 Hitomi, T、 Matsumoto, R、 Kunieda, T、 Miyamoto, S、 Takahashi, R、 Ikeda, A
Organizer
International workshop on High Frequency Oscillations in Epilepsy
Place of Presentation
Freiburg, Germany
Year and Date
2016-03-10 – 2016-03-12
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Co-occurrence of slow shifts and high frequency oscillations(HFOs) in invasively recorded, interictal state: Is it called 'Red slow'?（ポスター）2015
Author(s)
Daifu, M、 Inouchi, M、 Inoue, T、 Kanazawa, K、 Matsuhashi, M、 Kobayashi, K、 Shimotake, A、 Hitomi, T、 Matsumoto, R、 Kunieda, T、 Miyamoto, S、 Takahashi, R、 Ikeda, A
Organizer
第49回日本てんかん学会学術集会
Place of Presentation
長崎(ブリックホール他）
Year and Date
2015-10-30 – 2015-10-31
-
[Presentation] Analysis of scalp-recorded, ictal direct current shift:its sensitivity and specificity（ポスター）2015
Author(s)
Murai, T、 Hitomi, T、 Inoue, T、 Kobayashi, K、 Shimotake, A、 Matsuhashi, M、 Inouchi, M、 Matsumoto, R、 Takahashi, R、 Ikeda, A
Organizer
第49回日本てんかん学会学術集会
Place of Presentation
長崎
Year and Date
2015-10-30 – 2015-10-31
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Functional connectivity of the human entorhinal cortex: a cortico-cortical evoked potential study2015
Author(s)
Takeyama, H、 Matsumoto, R、 Kobayashi, K、 Usami, K、 Shimotake, A、 Kikuchi, T、 Kunieda, T、 Miyamoto, S、 Takahashi, R、 Ikeda, A
Organizer
第49回日本てんかん学会学術集会
Place of Presentation
長崎(ブリックホール他）
Year and Date
2015-10-30 – 2015-10-31
-
-
-
-
-
[Presentation] Status epilepticus in the elderly in the super-aging society: clinical and EEG features and prognostic factors2015
Author(s)
Yoshimura H, Matsumoto R, Ishii J, Kono T, Hoshi T, Todo K, Kawamoto M, Ariyoshi K, Ikeda A, Kohara N
Organizer
31st International Epilepsy Congress
Place of Presentation
Istanbul, Turkey
Year and Date
2015-09-05 – 2015-09-09
Int'l Joint Research
-
-
[Presentation] Clinical implications of intraoperative CCEP monitoring in evaluating the white matter functional integrity of the dorsal language network2015
Author(s)
Matsumoto, R、 Yamao, Y、 Kunieda, T、 Arakawa, Y、 Shimotake, A、 Kikuchi, T、 Shibata, S、 Inano, R、 Sawamoto, B、 Ikeda, A、 Mikuni, N、 Miyamoto, S
Organizer
第38回日本神経科学大会
Place of Presentation
神戸
Year and Date
2015-07-28 – 2015-07-31
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Co-occurrence of slow shifts and high frequency oscillations(HFOs) in invasively recorded, interictal state (ポスター)2015
Author(s)
Daifu, M、Inouchi, M、Inoue, T、Kanazawa, K、Matsuhashi, M、Kobayashi, K、Shimotake, A、Hitomi, T、 Matsumoto, R、 Kunieda, T、 Miyamoto, S、 Takahashi, R、 Ikeda, A
Organizer
第４回神経オシレーションカンファレンス2015
Place of Presentation
京都（京都大学 百周年時計台記念館）
Year and Date
2015-06-25 – 2015-06-26
-
[Presentation] Analysis of scalp-recorded, octal direct current shift: its sensitivity and specificity2015
Author(s)
Murai, T、 Hitomi, T、 Inoue, T、 Kobayashi, K、 Shimotake, A、 Matsuhashi, M、 Inouchi, M、 Matsumoto, R、 Takahashi, R、 Ikeda, A
Organizer
第４回神経オシレーションカンファレンス2015
Place of Presentation
京都（京都大学 百周年時計台記念館）
Year and Date
2015-06-25 – 2015-06-26
-
[Presentation] Modulation of wide-band electrocorticographic activities by electric cortical stimulation.2015
Author(s)
Nakatani, M、 Matsumoto, R、 Kobayashi, K、 Hitomi, T、 Inouchi, M、 Matsuhashi, M、 Kinoshita, M、 Kunieda, T、 Miyamoto, S、 Hattori, N、 Takahashi, R、 Ikeda, A
Organizer
第４回神経オシレーションカンファレンス2015
Place of Presentation
京都（京都大学 百周年時計台記念館）
Year and Date
2015-06-25 – 2015-06-26
-
[Presentation] Importance of actual recording of very low frequency EEG to evaluate VNS therapy of epilepsy: recovery filter could not augment effective signals （ポスター）2015
Author(s)
Borgil B、 Matsuhashi, M、 Nakano, N、 Katagiri, M、 Kunieda, T、 Fumuro, T、 Shimotake, A、 Matsumoto, R、 Iida, K、 Kato, A、 Takahashi, R、 Ikeda, A
Organizer
第４回神経オシレーションカンファレンス2015
Place of Presentation
京都（京都大学 百周年時計台記念館）
Year and Date
2015-06-25 – 2015-06-26
-
[Presentation] Functional connectivity from the human entorhinal cortex: A cortico-cortical evoked potential study （ポスター）2015
Author(s)
Takeyama, H、 Matsumoto, R、 Kobayashi, K、 Usami, K、 Shimotake, A、 Kikuchi, T、 Kunieda, T、 Miyamoto, S、 Takahashi, R、 Ikeda, A
Organizer
第４回神経オシレーションカンファレンス2015
Place of Presentation
京都（京都大学 百周年時計台記念館）
Year and Date
2015-06-25 – 2015-06-26
-
-
-
-
-
[Presentation] Long-term prognosis of smoldering autoimmune encephalitis(ポスター)2015
Author(s)
Matsumoto, R、 Kanazawa, K、 Togawa, J、 Hikiami, R、 Inoue, T、 Kobayashi, K、 Shimotake, A、 Sawamoto, N、 Takahashi, R、 Ikeda, A
Organizer
第56回日本神経学会学術大会
Place of Presentation
新潟(朱鷺メッセ)
Year and Date
2015-05-20 – 2015-05-23
-
-
-
-
[Presentation] Long-term clinic-electrophysiological correlates in Unverricht-Lundborg disease2015
Author(s)
Kobayashi, K、 Hitomi, T、 Matsumoto, R、 Kondo, T、 Sakurai, T、 Kawamata, J、 Matsuhashi, M、 Hashimoto, S、 Ikeda, H、 Koide, Y、 Inoue, Y、 Takahashi, R、 Ikeda, A
Organizer
第56回日本神経学会学術大会
Place of Presentation
新潟(朱鷺メッセ)
Year and Date
2015-05-20 – 2015-05-23
-
-
[Presentation] Importance of very low frequency EEG to evaluate VNS therapy of epilepsy (ポスター)2015
Author(s)
Borgil, B、Matsuhashi, M、Nakano, N、Iida, K、Katagiri, M、Shimotake, A、Matsumoto, R、Fumuro, T、Kunieda, T、Kato, A、TakahashiR、Ikeda A
Organizer
第56回日本神経学会学術大会
Place of Presentation
新潟(朱鷺メッセ)
Year and Date
2015-05-20 – 2015-05-23
-
-
[Presentation] てんかん発作の発現機構2015
Author(s)
池田昭夫
Organizer
第35回日本脳神経外科コングレス総会
Place of Presentation
横浜(パシフィコ横浜)
Year and Date
2015-05-08 – 2015-05-10
Invited
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
