リアルタイム機能的MRI-脳波同時測定装置を用いた時間的空間的脳内神経回路解析

• 研究課題/領域番号: 15K15338
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経内科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 渡辺 宏久 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 特任教授 (10378177)
• 研究分担者: Bagarinao E. 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 特任准教授 (00443218) ; 祖父江 元 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (20148315) ; 伊藤 瑞規 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (50437042) ; 前澤 聡 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 特任准教授 (90566960)
• 連携研究者: 寳珠山 稔 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 教授 (30270482) ; 森 大輔 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 特任准教授 (00381997) ; 田邊 宏樹 名古屋大学, 環境科学研究科, 教授 (20414021)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: MRI / 脳波 / 高次脳機能 / リアルタイム / 認知症 / てんかん / 機能的MRI / ネットワーク / パーキンソン病 / 脳腫瘍

研究成果の概要

本研究では、fMRIと脳波 (EEG) を組み合わせたEEG-fMRIを用い、fMRIの有する高い空間分解能を活かした解析に加え、脳波の有する高い時間分解能生を活かした解析を組み合わせて、ヒトの高次脳機能神経回路や精神症状をサブミリセカンドで観察出来るシステムを構築した。我々の解析方法を用いることで、作業記憶課題を用いた脳活動の観察では、認知課題中に1秒未満で連続的に変化する脳活動を観察可能であった。またてんかん活動を観察しつつ同定した焦点は、手術により確認したそれと良く一致していた。我々の開発した解析手法は、高い空間分解能で1秒未満の連続的な脳活動変化を捉えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Marked Involvement of the Striatal Efferent System in TAR DNA-Binding Protein 43 kDa-Related Frontotemporal Lobar Degeneration and Amyotrophic Lateral Sclerosis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Riku Y., Watanabe H., Yoshida M., Mimuro M., Iwasaki Y., Masuda M., Ishigaki S., Katsuno M., Sobue G.
  • 雑誌名: J Neuropathol Exp Neurol 巻: in press 号: 8 ページ: 801-811
  • DOI: 10.1093/jnen/nlw053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the caudate nucleus head and its networks in sporadic amyotrophic lateral sclerosis-frontotemporal dementia continuum. (2016)
  • 著者名/発表者名: Masuda, M., Senda, J., Watanabe, H., Epifanio, B., Tanaka, Y., Imai, K., Riku, Y., Li, Y., Nakamura, R., Ito, M., Ishigaki, S., Atsuta, N., Koike, H., Katsuno, M., Hattori, N., Naganawa, S., and Sobue, G.
  • 雑誌名: Amyotroph Lateral Scler Frontotemporal Degener 巻: 17 号: 7-8 ページ: 571-579
  • DOI: 10.1080/21678421.2016.1211151
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] HMGB1, a pathogenic molecule that induces neurite degeneration via TLR4-MARCKS, is a potential therapeutic target for Alzheimer's disease (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujita, K., Motoki, K., Tagawa, K., Chen, X., Hama, H., Nakajima, K., Homma, H., Tamura, T., Watanabe, H., Katsuno, M., Matsumi, C., Kajikawa, M., Saito, T., Saido, T., Sobue, G., Miyawaki, A., Okazawa, H.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 31895-31895
  • DOI: 10.1038/srep31895
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Impaired muscle uptake of creatine in spinal and bulbar muscular atrophy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hijikata Y., Katsuno M., Suzuki K., Hashizume A., Araki A., Yamada S., Inagaki T., Iida M., Noda S., Nakanishi H., Banno H., Mano T., Hirakawa A., Adachi H., Watanabe H., Yamamoto M., Sobue G.
  • 雑誌名: Ann Clin Transl Neurol 巻: 3 号: 7 ページ: 537-546
  • DOI: 10.1002/acn3.324
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A rapid functional decline type of amyotrophic lateral sclerosis is linked to low expression of TTN. (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H, Atsuta N, Hirakawa A, Nakamura R, Nakatochi M, Ishigaki S, Iida A, Sobue G.
  • 雑誌名: J Neurol Neurosurg Psychiatry 巻: in press 号: 8 ページ: 851-8
  • DOI: 10.1136/jnnp-2015-311541
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristic laryngoscopic findings in Parkinson's disease patients after subthalamic nucleus deep brain stimulation and its correlation with voice disorder (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, T. Watanabe, H. Tanaka, Y. Ohdake, R. Yoneyama, N. Hara, K. Ito, M. Hirayama, M. Yamamoto, M. Fujimoto, Y. Kajita, Y. Wakabayashi, T. Sobue, G.
  • 雑誌名: J Neural Transm (Vienna) 巻: 122 号: 12 ページ: 1663-72
  • DOI: 10.1007/s00702-015-1436-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Skin-related dysautonomia and bladder dysfunction in PD. (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H, Sobue G.
  • 学会等名: 4th World Parkinson Congress PARALLEL SESSION SPRACTICAL MANAGEMENT OF AUTONOMIC DYSFUNCTION.
  • 発表場所: Portland,USA
  • 年月日: 2016-09-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Detecting subsecond activation changes during interictal epileptic spike using simultaneous EEG-fMRI (2016)
  • 著者名/発表者名: Bagarinao E, MaesawaS , Ito Y, Watanabe H, Isoda H.
  • 学会等名: 22nd Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] Sequential activation in sub-second range during working memory task: A simultaneous EEG-fMRI study. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mizuno K, Bagarinao E, Maesawa S, Tohira S, Watanabe H, Nakai T, Isoda H.
  • 学会等名: 22nd Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] Detecting activation patterns from functional MRI datasets with undermined evene onsets using support vector machines. (2015)
  • 著者名/発表者名: Bagarinao E, Maesawa S, Watanabe H, Isoda H.
  • 学会等名: 45th Annual meeting of the Society for Neuroscience.
  • 発表場所: Chicago(USA)
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [図書] Technical Considerations for MIBG Cardiac Scintigraphy (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H, Sobue G.
  • 出版者: Clinical Assessment of the Autonomic Nervous System Springer Japan
• [図書] Findings of MIBG Cardiac Scintigraphy: Dementia with Lewy Bodies and Related Dementia. (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H, Sobue G.
  • 出版者: Clinical Assessment of the Autonomic Nervous System Springer Japan