シーターバースト連続磁気刺激の作用機序に関する非侵襲的脳機能分析による基礎的研究

• 研究課題/領域番号: 18500236
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 福島県立医科大学 (2007); 東京大学 (2006)
• 研究代表者: 宇川 義一 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (50168671)
• 研究分担者: 寺尾 安生 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20343139) ; 花島 律子 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80396738)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,800千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 300千円); 2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: 連続磁気刺激 / LTP / LTD / 運動野 / 単層性刺激

研究概要

本研究は、臨床的に治療として用いる事が出来そうな磁気刺激法を開発することと、その機序を解明する事を目的としている。今年度は、単層性連続磁気刺激の組み合わせの方が従来行われている二相性刺激による連続磁気刺激より強力な効果が得られる事を示し、2発、4発と単相性刺激を与える事により、より強力で持続時間の長い効果が誘発される事をしめし、その機序に関しても若干の考察を行った。
2相性連続磁気刺激と単相性連続磁気刺激の効果の比較に関する研究
従来の2相性磁気刺激を高頻度で与えてその後に現れる持続的効果を全く同じ条件の単相性刺激を連続的に与えて現れる効果と比較すると、単相性連続刺激の方が持続時間の長い・強度も大きい効果を誘発することを証明した。すなわち、治療効果を期待するには単相性刺激を組み合わせるのが合理的だと判断された。
単相性2連発磁気刺激の作用機序に関する研究
単相性2連発刺激の促通効果が大脳皮質に由来するものか、またシナプスの可塑性に基づくものかを検討した。この結果、大脳皮質の促通効果を誘発していること、またシナプスの可塑性を変化させていることを証明した。
単相性4連発磁気刺激の長期効果に関する研究
単相性磁気刺激を4連発組み合わせることにより、2連発より効果の大きい・持続の長い・シナプスの可塑性に立脚した長期効果を誘導できることを証明した。この方法により、治療効果を持つ刺激法が開発されると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Modifying the cortical processing for motor preparation by repetitive transcaranikal magnetic stimulation (2008)
  • 著者名/発表者名: Terao Y, Furubayashi T, Okabe S, Mochizuki H, Arai N, Kobayashi S, Ugawa Y
  • 雑誌名: J Cognitive Neurosci 185 ページ: 279-286
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Short and long duration transcranial direct current stimulation (tDCS) over the human hand motor area. (2008)
  • 著者名/発表者名: Furubayashi, T., Terao, Y., Arai, N., Okabe, S., Mochizuki, H, Hanajima, R., Hamada, M., Yugeta, A., Inomata-Terada, S., Ugawa, Y
  • 雑誌名: Exp Brain Res 185 ページ: 279-286
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Evaluation of corticospinal tracts in ALS with diffusion tensor MRI and brainstem stimulation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Iwata, NK., Aoki, S., Okabe, S., Arai, N., Terao, Y., Kwak, S., Abe, O., Kanazawa, I., Tsuji, S., Ugawa, Y
  • 雑誌名: Neurology 70 ページ: 528-532
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Modifying the cortical processing for motor preparation by repetitive transcaranikal magnetic stimulation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Terao Y, Furubayashi T, Okabe S, Hochizuki H, Arai N, Kobayashi S, Ugawa Y
  • 雑誌名: J Cognitive Neurosci 185 ページ: 279-286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quadro-pulse stimulation is more effective than paired pulse stimulation for plasticity induction of the human motor cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Hamada M, Hanajima R, Terao Y, Arai N, Furubayashi T, Inomata-Terada S, Yugeta A, Matsumoto H, Shiroata Y, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 118 ページ: 2672-2682
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differences in after-effect between monophasic and biphasic high-frequency rTMS of the human motor cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Arai N, Okabe S, Furubayashi T, Mochizuki H, Iwata NK, Hanajima R, Terao Y, Yuasa K, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 118 ページ: 2227-2233
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of facilitation in repetitive,1.5 ms interval,paired pulse transcranial magnetic stimulation (rPPS)of the human motor cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Hamada M, Hanajima R, Terao Y, Arai N, Furubayashi T, Inomata-Terada S, Yugeta A, Matsumoto H, Shiroata Y, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 118 ページ: 1596-1601
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hemoglobin concentration changes in the contralateral hemishphere during and after theta burst stimulation of the human motor cortices (2007)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki H, Furubayashi T, Hanajima R, Terao Y, Okabe S, Ugawa Y
  • 雑誌名: Exp Brain Res 180 ページ: 667-675
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quadro-pulse stimulation is more effective than paired pulse stimulation for plasticity induction of the human motor cortex. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hamada, M., Hanajima, R., Terao, Y., Arai, N., Furubayashi, T., Inomata-Terada, S., Yugeta, A., Matsumoto, H., Shiroata, Y., Ugawa, Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 118 ページ: 2672-2682
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Differences in after-effect between monophasic and biphasic high-frequency rTMS of the human motor cortex. (2007)
  • 著者名/発表者名: Arai, N., Okabe, S., Furubayashi, T., Mochizuki, H., Iwata, NK., Hanajima, R., Terao, Y., Yuasa, K., Ugawa, Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 118 ページ: 2227-2233
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Comparison of different methods for estimating motor threshold with transcranial magnetic stimulation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hanajima, R., Wang, R., Nakatani-Enomoto, S., Hamada, M., Terao, Y., Furubayashi, T., Okabe, S., Inomata-Terada, S., Yugeta, A., Rothwell, JC., Ugawa, Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 118 ページ: 2120-2122
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Origin of facilitation in repetitive, 1.5 ms interval, paired pulse transcranial magnetic stimulation (rPPS) of the human motor cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Hamada, M., Hanajima, R., Terao, Y., Arai, N., Furubayashi, T., Inomata-Terada, S., Yugeta, A., Matsumoto, H., Shiroata, Y., Ugawa, Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 118 ページ: 1596-1601
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Characteristics and distribution of somatosensory evoked potentials in the subthalamic region. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa, M., Murata, J., Vesugi, H., Hanajima, R., Ugawa, Y
  • 雑誌名: J Neurosurg 107 ページ: 548-554
  • NAID: 10024369178
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Modifying the cortical processing for motor preparation by repetitive transcaranikal magnetic stimulation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Terao, Y., Furubayashi, T., Okabe, S., Mochizuki, H., Arai, N., Kobayashi, S., Ugawa, Y
  • 雑誌名: J Cognitive Neurosci 19 ページ: 1556-1573
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Hemoglobin concentration changes in the contralateral hemishphere during and after theta burst stimulation of the human motor cortices (2007)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, H., Furubayashi, T., Hanajima, R., Terao, Y., Okabe, S., Ugawa, Y
  • 雑誌名: Exp Brain Res 180 ページ: 667-675
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Median nerve somatosensory evoked potentials and their high-frequency oscillations in amyotrophic lateral sclerosis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hamada, M., Hanajima, R., Terao, Y., Sato, F., Okano, T., Yuasa, K., Furubayashi, T., Okabe, S., Arai, N., Ugawa, Y
  • 雑誌名: Olin Neurophysiol 118 ページ: 877-886
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Intracortical inhibition of the motor cortex in Segawa's disease (DYT5) (2007)
  • 著者名/発表者名: Hanajima, R., Nomura, Y., Segawa, M., Ugawa, Y
  • 雑誌名: Neurology 68 ページ: 1039-1044
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] J Neurol 254 : 442.447, 2007 (2007)
  • 著者名/発表者名: Terao, Y., Ugawa, Y., Yamamoto, T., Sakurai, Y., Matsumoto, T., Abe, O., Mtsutani, Y., Aoki, S., Tsuji, S
  • 雑誌名: J Neurol 254 ページ: 442-447
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Quadro-pulse stimulation is more effective than paired pulse stimulation for plasticity induction of the human motor cortex. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hamada M, Hanajima R, Terao Y, Arai N, Furubayashi T, Inomata-Terada S, Yugeta A, Matsumoto H, Shiroata Y, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 118 ページ: 2672-2682
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differences in after-effect between monophasic and biphasic high-frequency rTMS of the human motor cortex. (2007)
  • 著者名/発表者名: Arai N, Okabe S, Furubayashi T, Mochizuki H, Iwata NK, Hanajima R, Terao Y, Yuasa K, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 118 ページ: 2227-2233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of facilitation in repetitive, 1.5 ms interval, paired pulse transcranial magnetic stimulation (rPPS) of the human motor cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Hamada M, Hanajima R, Terao Y, Arai N, Furubayashi T, Inomata-Terada S, Yugeta A, Matsumoto H, Shiroata Y, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 118 ページ: 1596-1601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Task-guided selection of the dual neural pathways for reading (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, K., Hara, N., Kouder, S., Takayama, Y., Sakai, K., Ugawa, Y
  • 雑誌名: Neuron 52 ページ: 557-564
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Vocal amusia in a professinal tango singer due to a right superior temporal cortex infarction. (2006)
  • 著者名/発表者名: Terao, Y., Mizuno, T., Shindoh, M., Sakurai, Y., Ugawa, Y., Kobayashi, S., Nagai, C., Furubayashi, T., Arai, N., Okabe, S., Mochizuki, H., Hanajima, R., Tsuji, S
  • 雑誌名: Neuropsychologia 44(3) ページ: 479-488
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cortical hemoglobin concetration changes under the coil induced by single-pulse TMS in humans. A simultaneous redording with near-infrared-spectroscopy. (2006)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, H., Ugawa, Y., Terao, Y., Sakai, K
  • 雑誌名: Exp Brain Res 169 ページ: 302-310
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Effects of thirty minutes mobile phone use on the human sensory cortex. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuasa K, Arai N, Okabe S, Tarusawa Y, Nojima T, Hanajima R, Terao Y, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 117 ページ: 900-905
• [雑誌論文] Task-guided selection of the dual neural pathways for reading (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Hara N, Kouder S, Takayama Y, Sakai K, Ugawa Y
  • 雑誌名: Neuron 52 ページ: 557-564
• [雑誌論文] Difference in intracortical inhibition of the motor cortex between cortical myoclonus and focal hand dystonia
  • 著者名/発表者名: Hanajima, R., Okabe, S., Terao, Y., Furubayashi, T., Inomata-Terada, S., Hamada, M., Yugeta, A., Ugawa, Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Hemoglobin concentration changes in the contralateral hemishphere during and after theta burst stimulation of the human motor cortices
  • 著者名/発表者名: Mochizuki H, Furubayashi T, Hanajima R, Terao Y, Okabe S, Ugawa Y
  • 雑誌名: Exp Brain Res In press
• [雑誌論文] Modifying the cortical processing for motor preparation by repetitive transcaranikal magnetic stimulation.
  • 著者名/発表者名: Terao Y, Furubayashi T, Okabe S, Mochizuki H, Arai N, Kobayashi S, Ugawa Y
  • 雑誌名: J Cognitive Neurosci In press
• [雑誌論文] Origin of facilitation in repetitive, 1.5 ms interval, paired pulse transcranial magnetic stimulation (rPPS) of the human motor cortex
  • 著者名/発表者名: Hamada M, Hanajima R, Terao Y, Arai N, Furubaynshi T, Inomata-Terada S, Yugeta A, Matsumoto H, Shiroata Y, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol In press
• [雑誌論文] Characteristics and distribution of somatosensory evoked potentials in the subthalamic region.
  • 著者名/発表者名: Kitagawa M, Murata J, Uesugi H, Hanajima R, Ugawa Y
  • 雑誌名: J Neurosurg In press
  • NAID: 10024369178
• [学会発表] Regulatory concerns in Japan.Present and future of TMS. Safety and Ethical Guidelines (2008)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: IFCN committee for TMS safety
  • 発表場所: Siena,Italy
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Regulatory concerns in Japan. Present and future of TMS. Safety and Ethical Guidelines (2008)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: IFCN committee for TMS safety
  • 発表場所: Siena, Italy
• [学会発表] New Aspects of single pulse TMS and repetitive TMS: from clinical point of view (2007)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 6th International Conference on Bioelectromagnetics
  • 発表場所: Aizu-Wakamatsu,Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Effects of electromagnetic field exposure from mobile phone base stations:Does it differ between subjects with mobile phoen related symptom and those without?-A population-based questionnaire survey and provocation study in Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y, Terao Y, Furubayashi T, Mizuno Y, Shirasawa K, Kageyama A, Okano T, Nishikawa M, Miyawaki K, Yasuda A, Uchiyama M, Yamashita HK, Ushiyama A, Masuda H, Hirota S, Takahashi M, Sokijima S, Maruyama E, Pongpaibool P, Wake K, Watababe S, Taki M, Oukubo C
  • 学会等名: The Bioelectromagnetics Society 29th Annual Meeting
  • 発表場所: Kanazawa,Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 磁気刺激法の最前線 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宇川 義一
  • 学会等名: 第37回 日本臨床神経生理学会学術大会
  • 発表場所: 宇都宮
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] ミオクローヌス、ビデオセッション (2007)
  • 著者名/発表者名: 柴崎 浩、宇川 義一
  • 学会等名: 第一回MDSJ学会
  • 発表場所: 東京
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] New Aspects of single pulse TMS and repetitive TMS: from clinical point of view. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 6th International Conference on Bioelectromagnetics.
  • 発表場所: Aizu-Wakamatsu, Japan
• [学会発表] Effects of electromagnetic field exposure from mobile phone base stations: Does it differ between subjects with mobile phoen related symptom and those without? - A population - based questionnaire survey and provocation study in Japan. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y, Terao Y, Furubayashi T, Mizuno Y, Shirasawa K, Kageyama A, Okano T, Nishikawa M, Miyawaki K, Yasuda A, Uchiyama M, Yamashita HK, Ushiyama A, Masuda H, Hirota S, Takahashi M, Sokijima S, Maruyama E, Pongpaibool P, Wake K, Watababe S, Taki M, Oukubo C
  • 学会等名: The Bioelectromagnetics Society 29th Annual Meeting
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
• [図書] Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) in monkeys. Functional Neuroscience : Evoked Potentials and Related Techniques. (suppl to Clin Neurophysiol vol 59) (2006)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y, Okabe S, Hayashi T, Ohnishi T, Nonaka Y
  • 出版者: Elsevier