脳波の紡錘波状速波に着目した早産児神経ネットワーク変容過程の解明とその臨床制御

• 研究課題/領域番号: 17K10075
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 小児科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 城所 博之 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (20647466)
• 研究分担者: 早川 昌弘 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院教授 (40343206) ; 夏目 淳 名古屋大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (60422771)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 脳 / 紡錘波状速波 / 早産児 / 脳波 / MRI / 発達 / 自発活動 / サブプレートニューロン / 機能的MRI / デルタブラッシュ / 白質障害 / 発達期脳容量 / 発達期脳 / 脳・神経

研究成果の概要

ヒト発達期の脳波に観察される紡錘波状速波は脳発達に重要な自発活動であり、本研究では、この電気的活動が脳の構造や機能の発達に及ぼす影響を明らかにすることを目指した。本研究により、超早産児では、修正30～40週の脳波のうち修正36週時点で定量された紡錘波状速波が最頻値を側頭部・後頭部優位にとることが示された。さらに、修正36週の紡錘波状速波の出現量は脳白質構造の変容と相関し、神経発達予後を予測しうることも明らかにした。一方、構造的・機能的MRI解析と修正18か月予後との関係を示すことで、紡錘波状速波が脳構造や脳機能の変容に関与することをヒトにおいて明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、動物を用いた基礎研究から、発達早期に見られる電気的自発活動が脳発達に重要であることが実証され始めている。本研究は、ヒトにおいても紡錘波速波の自発活動が早産児の機能的・構造的な脳発達に影響を与えることを明らかにした意義がある。
今後、紡錘波状速波を含む自発脳波活動に対して詳細で多角的研究を行うことで、早産児に高率に認める自閉スペクトラム症や知的発達症といった神経発達症の生成メカニズムへの理解が進み、早期介入への糸口が見出されるものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Clinical findings in patients with febrile seizure after 5?years of age: A retrospective study (2020)
  • 著者名/発表者名: Ogino Motoko、Kashiwagi Mitsuru、Tanabe Takuya、Oba Chizu、Nomura Shohei、Shimakawa Shuichi、Kidokoro Hiroyuki、Natsume Jun、Okumura Akihisa、Tamai Hiroshi、Ashida Akira
  • 雑誌名: Brain and Development 巻: 20 号: 6 ページ: 449-456
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2020.02.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subsecond EEG-fMRI analysis for presurgical evaluation in focal epilepsy (2020)
  • 著者名/発表者名: Ito Yuji、Maesawa Satoshi、Bagarinao Epifanio、Okai Yu、Nakatsubo Daisuke、Yamamoto Hiroyuki、Kidokoro Hiroyuki、Usui Naotaka、Natsume Jun、Hoshiyama Minoru、Wakabayashi Toshihiko、Sobue Gen、Ozaki Norio
  • 雑誌名: Journal of Neurosurgery 巻: 13 号: 4 ページ: 1-10
  • DOI: 10.3171/2020.1.jns192567
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel biallelic FA2H mutations in a Japanese boy with fatty acid hydroxylase-associated neurodegeneration (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi Masahiro、Sassa Takayuki、Kidokoro Hiroyuki、Nakata Tomohiko、Kato Kohji、Muramatsu Hideki、Okuno Yusuke、Yamamoto Hiroyuki、Kaname Tadashi、Kihara Akio、Natsume Jun
  • 雑誌名: Brain and Development 巻: 42 号: 2 ページ: 217-221
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2019.11.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biallelic VPS35L pathogenic variants cause 3C/Ritscher-Schinzel-like syndrome through dysfunction of retriever complex. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kato K, Okuno Y, Vasilev FF, Otomo T, Oishi H, Muramatsu H, Kawano Y, Oka Y, Nakazawa Y, Ogi T, Takahashi Y, Saitoh S.
  • 雑誌名: Journal of Medical genetics 巻: 57 号: 4 ページ: 245-253
  • DOI: 10.1136/jmedgenet-2019-106213
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Splenial lesions in benign convulsions with gastroenteritis associated with rotavirus infection (2019)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Chikako、Kidokoro Hiroyuki、Ishihara Naoko、Tsuji Takeshi、Kurahashi Hirokazu、Hattori Ayako、Suzuki Motomasa、Ogaya Shunsuke、Ito Yuji、Fukasawa Tatsuya、Kubota Tetsuo、Okumura Akihisa、Saitoh Shinji、Natsume Jun
  • 雑誌名: Pediatric Neurology 巻: 9 ページ: 79-84
  • DOI: 10.1016/j.pediatrneurol.2019.05.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pseudo-sawtooth pattern on amplitude-integrated electroencephalography in neonatal hypoxic?ischemic encephalopathy (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Masaharu、Kidokoro Hiroyuki、Kubota Tetsuo、Fukasawa Tatsuya、Okai Yu、Sakaguchi Yoko、Ito Yuji、Yamamoto Hiroyuki、Ohno Atsuko、Nakata Tomohiko、Negoro Tamiko、Okumura Akihisa、Kato Toru、Watanabe Kazuyoshi、Takahashi Yoshiyuki、Natsume Jun
  • 雑誌名: Pediatric Research 巻: 87 号: 3 ページ: 529-535
  • DOI: 10.1038/s41390-019-0567-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thirteen-Year Outcomes in Very Preterm Children Associated with Diffuse Excessive High Signal Intensity on Neonatal Magnetic Resonance Imaging (2019)
  • 著者名/発表者名: Murner-Lavanchy Ines M.、Kidokoro Hiroyuki、Thompson Deanne K.、Doyle Lex W.、Cheong Jeanie L.Y.、Hunt Rod W.、Inder Terrie E.、Anderson Peter J.
  • 雑誌名: The Journal of Pediatrics 巻: 206 ページ: 66-71.e1
  • DOI: 10.1016/j.jpeds.2018.10.016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Magnetic resonance spectroscopy in preterm infants: association with neurodevelopmental outcomes (2018)
  • 著者名/発表者名: Hyodo Reina、Sato Yoshiaki、Ito Miharu、Sugiyama Yuichiro、Ogawa Chikako、Kawai Hisashi、Nakane Toshiki、Saito Akiko、Hirakawa Akihiro、Kidokoro Hiroyuki、Natsume Jun、Hayakawa Masahiro
  • 雑誌名: Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 巻: 103 号: 3 ページ: F238-F244
  • DOI: 10.1136/archdischild-2016-311403
  • 査読あり
• [雑誌論文] 胎生期脳の正常発達とその損傷 (2017)
  • 著者名/発表者名: 城所博之
  • 雑誌名: 脳と発達 巻: 49 ページ: 315-21
  • NAID: 130006072849
• [学会発表] Association of gray matter volume in preterm infants with neurodevelopmental outcomes (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kidokoro, Miharu Ito, Takafumi Ushida, Yoshiaki Sato, Hiroyuki Yamamoto, Tomohiko Nakata, Yukako Muramatsu, Akiko Saito, Yu Okai, Masaharu Tanaka, Yoko Sakaguchi, Yuki Maki, Masahiro Kawaguchi, Takashi Suzuki, Tatsuya Fukasawa, Tetsuo Kubota, Toru Kato, Akihisa Okumura, Masahiro Hayakawa, Jun Natsume
  • 学会等名: Pediatric Acadimic Society annual meeting
• [学会発表] The pathophysiology of preterm brain injuries: from PVL to encephalopathy of prematurity (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kidokoro
  • 学会等名: Infantile Seiuzre Society
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] NICU環境と超早産児脳の発達 (2019)
  • 著者名/発表者名: 城所博之
  • 学会等名: 超早産児神経発達症研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 超早産児IVHの神経発達予後 (2019)
  • 著者名/発表者名: 城所博之
  • 学会等名: 新生児成育医学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 脳波から学ぶ新生児脳の発達と疾病 (2019)
  • 著者名/発表者名: 城所博之
  • 学会等名: 第35回奈良小児てんかん研究会
  • 招待講演
• [学会発表] NICU環境と新生児脳の発達 (2018)
  • 著者名/発表者名: 城所博之
  • 学会等名: 第20回奈良新生児研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 超早産児の修正満期MRIに対するvoxel-based morphometry (2018)
  • 著者名/発表者名: 城所博之、伊藤美春、佐藤義朗、久保田哲夫、深沢達也加藤徹、奥村彰久、早川昌弘
  • 学会等名: 日本新生児成育医学会総会
• [学会発表] MRIからみた超早産児の脳病態 (2018)
  • 著者名/発表者名: 城所博之
  • 学会等名: 超早産児神経発達研究会サテライトシンポジウム
  • 招待講演
• [図書] 新 誰でも読める新生児脳波 (2019)
  • 著者名/発表者名: 城所博之 奥村彰久
  • 総ページ数: 232
  • 出版者: 診断と治療社