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確率共鳴理論に基づいたパーキンソン病の病態および脳深部刺激療法の作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21591861
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 脳神経外科学
研究機関群馬大学

研究代表者

渡邊 克成  群馬大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (10312886)

研究分担者 平戸 政史  群馬大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (00173245)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2009年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードパーキンソン病 / 脳深部刺激療 / 位相リセット / 同期 / 脳深部刺激療法 / コヒーレンス
研究概要

近年、外的刺激に対する脳のダイナミックな反応を解析することにより、神経疾患の診断や治療の多くのヒントが得られている。最近、事象関連電位の生成のメカニズムにおいて、新たな仮説が提唱された。それは、刺激により脳局所電場電位の位相自体が変動することで体性感覚誘電位が生成されるという位相リセット仮説である。そこで、本研究は、パーキンソン病患者の視床vim核で観察される体性感覚誘電位をモデルに、位相リセット仮説がその生成に関与するか調べることを目的とした。
パーキンソン病患者に対する定位脳手術の術中に、正中神経刺激に対する体性感覚誘発性の局所電場電位(LFPs : local field tpoentials)を視床Vim核から記録した。得られたLFPsからθ、α、β、γ周波帯域の信号活動を取り出し、それぞれの位相変動を計算した。任意の正中神経刺激に対する誘発電位間の位相同期(位相リセット)がどの程度生じているかを評価するために、秩序パラメーター(order parameter)を算出した。
刺激後に、γ周波帯域の秩序パラメーターの一時的な上昇が最初にみられ、以降、β、α、θ周波帯域の順に秩序パラメーターの一時的な上昇が観察された(n=4/7)。
以上の結果から、視床Vim核で生じる正中神経刺激による誘発電場電位の生成には、位相リセットのメカニズムが関与することが示唆された。つまり、刺激前は、視床Vim核内において、それぞれLFPsは独立な(又は内的な)リズムで振動活動をしているが、一旦外界からの摂動入力(末梢神経刺激など)を受けると一定の潜時の後位相を同期(リセット)させる作用が働くと解釈される。将来的には、脳内で捉えられるLFPsなどの活動信号の位相を人工的に操作できる刺激プロトコールを見出す研究を進めることによって、より洗練されたNeuromodulationを開発する手がかりなると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] パーキンソン病患者の振戦によって視床Vim核内に生じる同期活動に対する大域的結合系ダイナミクス解析2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺克成、佐藤澄人、平戸政史、好本裕平, 他
    • 雑誌名

      機能的脳神経外科

      巻: 50 ページ: 64-66

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] パーキンソン病振戦,本態性振戦例に対する微小電極法を用いた選択的視床腹中間核凝固術の長期成績2011

    • 著者名/発表者名
      平戸政史、渡辺克成、好本裕平
    • 雑誌名

      機能的脳神経外科

      巻: 50 ページ: 18-19

    • NAID

      10029745731

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 脳深部小病変に対する微小電極法を用いた定位的生検術2011

    • 著者名/発表者名
      平戸政史、渡辺克成、好本裕平
    • 雑誌名

      機能的脳神経外科

      巻: 50 ページ: 38-40

    • NAID

      10029745772

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Study on neural activity of thalamic sensory nucleus and microstimulation effect in patients with central post-stroke pain2010

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Hirato, Katsushige Watanabe, Yuhei Yoshimoto .
    • 雑誌名

      Pain Research

      巻: 25 ページ: 27-35

    • NAID

      10026443863

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 顔面神経障害の2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺克成、齊藤延人、好本裕平、佐々木富男
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 28 ページ: 1269-1271

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Presynaptic Actions of D2-Like Receptors in the Rat Cortico-Striato-Globus Pallidus Disynaptic Connection In Vitro2009

    • 著者名/発表者名
      Katsushige Watanabe, Takako Kita, Hitoshi Kita
    • 雑誌名

      J Neurophysiol 101

      ページ: 665-671

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] パーキンソン病患者の視床Vim核に生じる体性感覚誘発性電場電位の位相同期からの考察-脳深部刺激テクニックの改善を目的として-2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺克成
    • 学会等名
      第70回脳神経外科学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2011-10-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic change of synchronized temporal patterns of somatosensory evoked potentials within thalamus following median nerve stimulation in Parkinson's disease patients2011

    • 著者名/発表者名
      Wayanabe Katsushige, Sato S, Hirato M, Maki F, Nakajima T, Yoshimoto Y
    • 学会等名
      8th Scientific Meeting for the Asian Australasian Society of Stereotactic Functional Neurosurgery
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2011-06-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 上肢の随意反復運動に応答した黒質網様部ニューロン-症例報告2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺克成、佐藤澄人、平戸政史、好本裕平, 他
    • 学会等名
      第32回関東機能的脳外科カンファレンス
    • 発表場所
      研究社英語センタービル(東京都)
    • 年月日
      2011-04-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Globally-coupled system based dynamic analysis on thalamic LFPs of Parkinson's disease patients with tremor2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺克成、佐藤澄人、平戸政史、好本裕平, 他
    • 学会等名
      第50回日本定位・機能神経外科学会
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル広島(広島)
    • 年月日
      2011-01-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] パーキンソン病患者の振戦によって視床Vim核内に突然生じる同期活動について2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺克成
    • 学会等名
      69回脳神経外科学会学術総絵
    • 発表場所
      福岡コンベンションセンター(福岡)
    • 年月日
      2010-10-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] パーキンソン病患者の視床の活動ダイナミズムに対する非線形解析2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺克成、佐藤澄人、平戸政史、好本裕平, 他
    • 学会等名
      31回関東機能的脳外科カンファレンス
    • 発表場所
      研究社英語センタービル(東京都)
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Sudden Onset of Enhanced Synchronization of Intrathlamic Local Field Potentials during Tremor in Parkinsonian Patients2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺克成、佐藤澄人、平戸政史、好本裕平, 他
    • 学会等名
      30回関東機能的脳外科カンファレンス
    • 発表場所
      研究社英語センタービル(東京都)
    • 年月日
      2010-04-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] パーキンソン病患者の視床Vim核内における正中神経刺激によるベータ/ガンマ帯域コヒーレンスの増加2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺克成
    • 学会等名
      第68回脳神経外科学会学術総会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都)
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 視床下核刺激術前後の病態解析2009

    • 著者名/発表者名
      宮城島孝昭, 渡辺克成, 平戸政史, 好本裕平
    • 学会等名
      第29回関東機能的脳外科カンファレンス
    • 発表場所
      研究社英語センタービル(東京都)
    • 年月日
      2009-09-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Increase of intrathalamic beta/gamma coherence caused by median nerve stimulation in patients with Parkinson's disease2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺克成
    • 学会等名
      第28回関東機能的脳外科カンファレンス
    • 発表場所
      研究社英語センタービル(東京都)
    • 年月日
      2009-04-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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