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難治性てんかんの発作を非侵襲的かつオンデマンドに制御する臨床技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0236
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分51:ブレインサイエンスおよびその関連分野
研究機関北海道大学 (2021)
大阪市立大学 (2020)
名古屋市立大学 (2018-2019)

研究代表者

竹内 雄一  北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (70588384)

研究分担者 大澤 匡弘  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (80369173)
McHugh Thomas  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (50553731)
河野 剛士  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70452216)
春田 牧人  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (40733663)
Lin ChiaWen  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (20730253)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワードてんかん / 実時間シグナル処理 / 脳深部刺激 / 光遺伝学 / 非侵襲的脳刺激 / 超音波 / 実時間処理 / 脳波 / 前脳基底部 / 前脳基底核 / 大脳辺縁系
研究成果の概要

薬物抵抗性てんかんには高侵襲な外科的手術以外に有効な治療法が乏しく、新たな医療技術の開発が望まれている。研究代表者らは薬物抵抗性てんかんを克服する医療技術のシーズとして、前脳基底部等を標的とした脳深部刺激によりてんかん発作の症状を軽減可能であると前臨床レベルで見いだしていた。ただし当該脳深部刺激法の臨床応用を見据えた開発推進には、持続的脳刺激による正常脳機能の障害および電極刺入に伴う侵襲性が課題であった。本研究は、発作時選択的な刺激のデリバリー法および新しい非侵襲的脳刺激法を新規開発により当該課題を克服可能であると示めした。さらに前脳基底部GABA作動性神経の新規抗てんかん作用を発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界5000万人のてんかん患者のうち約30%が薬剤抵抗性である。特に側頭葉てんかんは難治性である割合が高い。難治性側頭葉てんかんは就学就労妊娠制限により社会に損失を生じるのみならず、発作により患者の日常生活に著しく支障をきたし、発作の二次性全般化によって突然死のリスクを高めるため、適切に制御する必要がある。本研究により、前脳基底部GABA作動性神経の新規抗てんかん作用が報告され、新しい非侵襲的かつ時空間特異的な脳刺激法が創出された。当該法の臨床実装は薬物抵抗性てんかんの克服に寄与し得る。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (54件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (11件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 7件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 11件、 招待講演 5件) 図書 (4件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] セゲド大学(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ニューヨーク大学/ハーバード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] セゲド大学(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ニューヨーク大学/デューク大学/ハーバード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] セゲド大学(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ニューヨーク大学/デューク大学/ハーバード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] セゲド大学(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ハーバード大学/デューク大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 超音波ニューロモデュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      竹内雄一、関和彦
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 40 ページ: 249-253

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Reinstating olfactory bulb derived limbic gamma oscillations alleviates depression2022

    • 著者名/発表者名
      Li Q, Takeuchi Y, Wang J, Barcsai L, Pedraza L, Kozak G, Nakai S, Kato S, Kobayashi K, Ohsawa M, Lorincz ML, Devinsky O, Buzsaki G, Berenyi A
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 2022.02.01 ページ: 478683-478683

    • DOI

      10.1101/2022.02.01.478683

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reduced MC4R signaling alters nociceptive thresholds associated with red hair2021

    • 著者名/発表者名
      Robinson KC, Kemeny LV, Fell GL, Hermann AL, Allouche J, Ding W, Yekkirala A, Hsiao JJ, Su MY, Theodosakis N, Kozak G, Takeuchi Y, Shen S, Berenyi A, Mao J, Woolf CJ, Fisher DE
    • 雑誌名

      Sci Adv

      巻: 7 号: 14

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd1310

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Medial Septum as a Potential Target for Treating Brain Disorders Associated With Oscillopathies2021

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Yuichi、Nagy Anett J.、Barcsai Livia、Li Qun、Ohsawa Masahiro、Mizuseki Kenji、Berenyi Antal
    • 雑誌名

      Frontiers in Neural Circuits

      巻: 15 ページ: 701080-701080

    • DOI

      10.3389/fncir.2021.701080

    • URL

      https://localhost/en/publications/890e390b-0ec7-42a7-8ede-1dd1abbecf91

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] オシレーション治療2021

    • 著者名/発表者名
      竹内雄一
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 39 ページ: 847-851

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Closed-loop stimulation of the medial septum terminates epileptic seizures2021

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y, Harangozo M, Pedraza L, Foldi T, Kozak G, Li Q, Berenyi A
    • 雑誌名

      Brain

      巻: 114 号: 3 ページ: 885-908

    • DOI

      10.1093/brain/awaa450

    • NAID

      130008001593

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a neural probe integrated with high-efficiency MicroLEDs for in vivo application2020

    • 著者名/発表者名
      Yasunaga H, Takagi T, Shinko D, Nakayama Y, Takeuchi Y, Nishikawa A, Loesing A, Ohsawa M, Sekiguchi H
    • 雑誌名

      Jpn J Appl Phys

      巻: 60 号: 1 ページ: 16503-16503

    • DOI

      10.35848/1347-4065/abcffa

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Oscillotherapeutics - Time-targeted interventions in epilepsy and beyond2020

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y, Berenyi A
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 152 ページ: 87-107

    • DOI

      10.1016/j.neures.2020.01.002

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Closed-loop stimulation of the medial septum terminates epileptic seizures2020

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y, Harangozo M, Pedraza L, Foldi T, Kozak G, Berenyi A
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 3

    • DOI

      10.1101/2020.03.09.982827

    • NAID

      130008001593

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tonic GABAergic Inhibition Is Essential for Nerve Injury-Induced Afferent Remodeling in the Somatosensory Thalamus and Ectopic Sensations2020

    • 著者名/発表者名
      Nagumo Y, Ueta Y, Nakayama H, Osaki H, Takeuchi Y, Uesaka N, Kano M, Miyata M
    • 雑誌名

      Cell Rep

      巻: 31 号: 12 ページ: 107797-107797

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.107797

    • NAID

      120007053424

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The metabotropic glutamate receptor subtype 1 regulates development and maintenance of lemniscal synaptic connectivity in the somatosensory thalamus2019

    • 著者名/発表者名
      Narushima M, Yagasaki Y, Takeuchi Y, Aiba A, Miyata M
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 14 号: 12 ページ: 820-820

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0226820

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A collagen-coated PGA conduit for interpositional-jump graft with end-to-side neurorrhaphy for treating facial nerve paralysis in rat2018

    • 著者名/発表者名
      Niimi Yosuke、Matsumine Hajime、Takeuchi Yuichi、Osaki Hironobu、Tsunoda Satoshi、Miyata Mariko、Yamato Masayuki、Sakurai Hiroyuki
    • 雑誌名

      Microsurgery

      巻: Epub ahead of print 号: 1 ページ: 70-80

    • DOI

      10.1002/micr.30291

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Reinstating olfactory bulb derived limbic gamma oscillations alleviates depression2022

    • 著者名/発表者名
      Li Q, Takeuchi Y, Wang J, Barcsai L, Pedraza KL, Kozak G, Nakai S, Kato S, Kobayashi K, Ohsawa M, Lorincz ML, Berenyi A
    • 学会等名
      IBRO Workshop 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling pathological fear expression through closed-loop brain stimulation2022

    • 著者名/発表者名
      Barcsai L, Sierra R, Pedraza L, Lakos B, Pejin A, Kozak G, Takeuchi Y, Foldi T, Lorincz M, Berenyi A
    • 学会等名
      IBRO Workshop 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Closed-loop stimulation of the medial septum terminates epileptic seizures2021

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Closed-loop brain stimulation for controlling epileptic seizures2021

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y
    • 学会等名
      The 51st Annual Meeting of the Japanese Society of Clinical Neurophysiology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Closed-loop stimulation of the medial septum terminates epileptic seizures2021

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Japan Pharmacological Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Closed-loop brain stimulation for epileptic seizures and beyond2021

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y
    • 学会等名
      The 98th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The metabotropic glutamate receptor subtype 1 regulates development and maintenance of lemniscal synaptic connectivity through cortical activity in the somatosensory thalamus2020

    • 著者名/発表者名
      Narushima M, Yagasaki Y, Takeuchi Y, Aiba A, Miyata M
    • 学会等名
      FENS Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling fear expression through closed-loop intervention: Sharp-waves ripples triggering medial forebrain bundle stimulation enhance extinction and induce long-lasting fear attenuation2020

    • 著者名/発表者名
      Pedraza L, Sierra R, Takeuchi Y, Kozak G, Peijin A, Berenyi A
    • 学会等名
      FENS Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling fear expression through closed-loop intervention: Sharp-waves ripples triggering medial forebrain bundle stimulation enhance extinction and induce long-lasting fear attenuation2020

    • 著者名/発表者名
      Pedraza L, Sierra R, Takeuchi Y, Kozak G, Peijin A, Berenyi A
    • 学会等名
      The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] On-demand interventions of epileptic seizures and beyond2020

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y
    • 学会等名
      The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Closed-loop stimulation of the medial septum terminates epilepsy seizures in rats2020

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y, Harangozo M, Pedraza L, Foldi T, Kozak G, Berenyi A
    • 学会等名
      The 93th Annual Meeting of the Japan Pharmacological Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 時空間特異的な脳活動介入によるてんかんの制御2020

    • 著者名/発表者名
      竹内雄一
    • 学会等名
      第29回神経行動薬理学若手研究者の集い
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A closed-loop proxy-intervention of epileptic seizures2020

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y, Harangozo; M, Pedraza L, Foldi T, Kozak G, Berenyi A
    • 学会等名
      IBRO Workshop 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The functional role of altered olfactory network synchrony in the development of depression2020

    • 著者名/発表者名
      Li Q, Takeuchi Y, Kozak G, Ohsawa M, Harangozo M, Berenyi A
    • 学会等名
      IBRO Workshop 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Closed-loop manipulation of hippocampal ripples reduce persistent fear expression in animal model of posttraumatic-stress disorder2020

    • 著者名/発表者名
      Pedraza L, Sierra R, Takeuchi Y, Kozak G, Peijin A, Barcsai L, Berenyi A
    • 学会等名
      IBRO Workshop 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coding of self-motion-induced and self-independent visual motion in the rat dorsomedial striatum2020

    • 著者名/発表者名
      Nagy A, Takeuchi Y, Berenyi A
    • 学会等名
      IBRO Workshop 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling hippocampal and temporal lobe seizures through medial septum using electrical and optogenetic techniques2019

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y.
    • 学会等名
      セゲド大学 部門公開セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オンデマンド脳深部刺激によるてんかん発作のリアルタイム制御2019

    • 著者名/発表者名
      竹内雄一
    • 学会等名
      第28回神経行動薬理学若手研究者の集い
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Automated, closed-loop stimulation of the medial septum alleviates temporal lobe epilepsy in rats.2019

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y., Harangozo; M., Pedraza L., Foldi T., Kozak G., and Berenyi A.
    • 学会等名
      The 9th FAOPS Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 精神・神経疾患のリアルタイム制御にむけて2018

    • 著者名/発表者名
      竹内雄一
    • 学会等名
      大阪市立大学 部門公開セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Real-time closed-loop interventions of epileptic seizures2018

    • 著者名/発表者名
      竹内雄一
    • 学会等名
      生理学研究所 部門公開セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経精神疾患のリアルタイム制御に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      竹内雄一
    • 学会等名
      日本薬学会東海支部 特別講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Closed-loop stimulation of the medial septum alleviates temporal lobe epilepsy in rats.2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y., Harangozo; M., Pedraza L., Foldi T., Kozak G., and Berenyi A.
    • 学会等名
      The 49th NIPS International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] タウ・バイオロジー(細胞 2021.1)2021

    • 著者名/発表者名
      竹内雄一(分担執筆)
    • 総ページ数
      68
    • 出版者
      北隆館
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 神経難病の治療開発update(BIO Clinica 2020.8)2020

    • 著者名/発表者名
      竹内雄一(分担執筆)
    • 総ページ数
      106
    • 出版者
      北隆館
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] てんかんの進歩(Medical Science Digest 2020.2)2020

    • 著者名/発表者名
      竹内雄一(分担執筆)
    • 総ページ数
      60
    • 出版者
      北隆館
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 神経精神疾患のイメージング(Medical Science Digest 2020.6)2020

    • 著者名/発表者名
      竹内雄一(分担執筆)
    • 総ページ数
      88
    • 出版者
      北隆館
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/ytake/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 個人ウェブサイト

    • URL

      https://ytake.org/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 個人ホームページ

    • URL

      https://ytake.org/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Symposium: Cutting-edge closed-loop and non-invasive brain stimulation technologies for neurological and psychiatric disorders2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2018-10-12   更新日: 2023-01-30  

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