記憶時脳活動のニューロフィードバックによる機能的海馬移植の研究

• 研究課題/領域番号: 23K08513
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分56010:脳神経外科学関連
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 國井 尚人 自治医科大学, 医学部, 准教授 (80713940)
• 研究分担者: 松尾 健 地方独立行政法人東京都立病院機構東京都立神経病院(臨床研究室), 脳神経外科, 医師 (10733941) ; 川合 謙介 自治医科大学, 医学部, 教授 (70260924)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ニューロフィードバック / 記憶 / てんかん / 頭蓋内脳波

研究開始時の研究の概要

側頭葉てんかんの治療目的で行う海馬切除術により深刻な記憶障害が生じることがある。本研究では、低下した脳機能が時間をかけて近傍の脳組織や対側大脳半球で代償される機能的再組織化に着目し、記憶機能の要である海馬の「機能的移植」を目指す。てんかんの診断目的で海馬に刺入した頭蓋内電極を用いて、記憶関連脳活動（δ-θ波）を計測する。視覚的に提示された脳活動を増強するようなニューロフィードバック（NF）トレーニングを継続することにより、記憶関連脳活動が増強し、記憶機能の改善が得られることを検証する。

研究実績の概要

本研究の目的は、薬剤抵抗性側頭葉てんかんに対する治療目的で海馬（あるいは海馬近傍）に刺入する患者を対象として、単語記銘時に健側（あるいは健側と想定される側）で記録したδ-θ帯域の脳活動を視覚的に提示することにより、δ-θ帯域の脳活動が増強すること、および、視覚提示と同時に行う想起課題の正解率が上昇すること、を検証することである。2023年度は、その第一段階として、pilot studyとして行った記憶NFトレーニング課題の改良を行った。具体的には、従来法では、単語の連続提示に引き続いて想起課題を行い、その後で脳活動の視覚提示を行っていたが、これを改良し、単語の提示毎に脳活動の視覚提示を行い、その後で想起課題を行うものとした。これを用いて、神経病院、東大病院、自治医大病院で各1例において記憶NFトレーニング課題を施行した。記憶NFトレーニングシステムが問題なく動作することが確認された。一方で、すでに記憶機能の低下がある研究参加者における課題遂行の困難さや、教示の方法による研究参加者の理解の内容にばらつきがあることなどが明らかとなった。これらの課題を克服するため、教示の方法と視覚提示のパラメータ（提示時間や提示の大きさ）について最適化を進めた。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

自治医大病院、東大病院、神経病院、の3施設で3例の計測を行った。3施設合わせて年間5例を目標としているが、初年度は倫理申請やNFシステムの調整を行った上での計測であったため、概ね順調に経過していると考える。

今後の研究の推進方策

計画通り、3施設で年間5例を目標にNFトレーニングの実施を進める。おおよそ5例実施終了時点で中間解析を行い、δ-θ帯域の信号の増強の有無と想起課題の成績について検討を行う。この時点で全くNFトレーニングの効果が見られない場合には、課題設計の見直しを行うこととする。