生理・病態下における皮質-視床関連ネットワークの解明

• 研究課題/領域番号: 23K14775
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分52020:神経内科学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宇佐美 清英 京都大学, 医学部附属病院・検査部, 助教 (20829204)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023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); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: oscillation / neuromodulation / 意識 / ネットワーク / 視床

研究開始時の研究の概要

ヒトの皮質の脳波リズムや興奮性、一般的な脳神経疾患に伴う神経症状には、視床活動との関連の存在が疑われるが、未解明である。本研究では、頭蓋内電極や脳波-機能MRIを用いて、生理学、病態の観点から皮質－視床連関を明らかにする。具体的には、①皮質・視床上電極を用いた電気的誘発活動、②脳機能マッピング時に生じる後発射と電気的誘発活動の関係、③皮質脳波リズムの自己制御によるてんかん性活動抑制効果、④片麻痺性片頭痛患者の全般性てんかん性放電の発生起源、について深部核である視床の関与を踏まえた検討を行い、皮質-視床ネットワークの一般的理解を深化させ、同ネットワークに介入する新機軸の診断・治療の可能性を探る。

研究実績の概要

（研究成果の具体的内容）
皮質、および、ヒトでは一般的な手法ではなかなかアプローチが難しい視床の相互連連関を明らかにするため、以下の研究について研究を進めた。
皮質・視床上電極を用いた電気的誘発活動（CCSR/TCSR）の違いを知るために、計6例において時間周波数解析をしたうえで頑健な統計手法を適用した。その結果、誘発される活動の周波数帯域の分布が異なることを見出した。硬膜下電極留置患者における脳機能マッピング時に生じ、いずれも視床ネットワークとの関連も目されている、後発射（AD）と電気的誘発活動（CCEP）の関係について計9例で解析を進め、全体では出現率に正の相関があることを見出した。正の相関が明らかな患者の手術転機は良好であったことも含めて国内で学会発表を行った。硬膜下電極留置患者の皮質脳波リズム（リズム形成には視床の関与がかねてより疑われている）の自己制御によるてんかん性活動抑制効果については、他施設と共同研究を重ねてデータ蓄積を進めた。そして、運動に関連した活動がみられる電極においては、運動中前後でてんかん性放電が減少することを確認した。片麻痺性片頭痛患者の全般性てんかん性放電の発生起源については複数例でデータ蓄積を行い、解析中である。本研究を含めて片頭痛に関しての電気生理学的研究の方向性について研究協力者が学会シンポジウムで発表を行った。
（意義・重要性）
計画した上記4項目の研究内容について、着実にデータ蓄積、解析を進めることができ、皮質と視床の電気生理学的関係性の解明に多方面から寄与できる道筋がつけられていると考える。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

・データ蓄積、解析、研究発表による他研究者からの意見交換ともに順調に行うことができ、次年度以降に一部は論文化も確実にできるところまで進められている。さらに、他施設との共同研究を含め、データ蓄積の道筋も立っている。

今後の研究の推進方策

・各研究内容についてデータ蓄積と解析を進め、国内外に学会発表、論文執筆を通して成果を発信していく。

研究成果

• [雑誌論文] Specific consistency score for rational selection of epilepsy resection surgery candidates (2024)
  • 著者名/発表者名: Tojima Maya,Shimotake Akihiro,Neshige Shuichiro,Okada Tadashi,Kobayashi Katsuya,Usami Kiyohide,Matsuhashi Masao,Honda Masayuki,Takeyama Hirofumi,Hitomi Takefumi,Yoshida Takeshi,Yokoyama Atsushi,Fushimi Yasutaka,Ueno Tsukasa,Yamao Yukihiro,Kikuchi Takayuki,Namiki Takao,Arakawa Yoshiki,Takahashi Ryosuke,Ikeda Akio
  • 雑誌名: Epilepsia 巻: 65 号: 5 ページ: 1322-1332
  • DOI: 10.1111/epi.17945
  • 査読あり
• [雑誌論文] 神経症状が先行し，上肢に出現した非典型的な皮疹から診断し得た皮膚動脈炎による血管炎性ニューロパチーの1例 (2024)
  • 著者名/発表者名: 中村大和, 宇佐美清英, 谷口智彦, 中島沙恵子, 加来洋, 髙橋良輔
  • 雑誌名: 臨床神経学 巻: 64 号: 1 ページ: 33-38
  • DOI: 10.5692/clinicalneurol.cn-001912
  • ISSN: 0009-918X, 1882-0654
  • 査読あり
• [雑誌論文] てんかん発作と片頭痛 ―“Borderland of epilepsy”への再探訪から，頭皮脳波のinfraslow activity /DC 電位解析の臨床実装へ― (2024)
  • 著者名/発表者名: 池田昭夫, 宇佐美清英, 團野大介, 竹島多賀夫, 立岡良久
  • 雑誌名: 臨床神経学 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] BAFMEの臨床神経生理学的新規バイオマーカー (2023)
  • 著者名/発表者名: 戸島麻耶、小林勝哉、人見健文、宇佐美清英、音成秀一郎、松橋眞生、池田昭夫
  • 雑誌名: 臨床神経生理学 巻: 51 号: 2 ページ: 51-56
  • DOI: 10.11422/jscn.51.51
  • ISSN: 1345-7101, 2188-031X
  • 年月日: 2023-04-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Super-Elderly Autopsy Case of Benign Adult Familial Myoclonus Epilepsy with a Heterozygous Mutation. (2023)
  • 著者名/発表者名: Tojima M, Kobayashi K, Hitomi T, Ishibashi H, Yoshii D, Sainouchi M, Ayaki T, Shimotake A, Usami K, Maki T, Kakita A, Takahashi R, Ikeda A.
  • 雑誌名: Epileptic Disord 巻: in press 号: 1 ページ: 110-113
  • DOI: 10.1002/epd2.20043
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Focal tonic seizures with asymmetrical posturing could allow voluntary movements: A lesson to not be misled for a non-epileptic event (2023)
  • 著者名/発表者名: Mitsumasa Fukuda, Maya Tojima, Kenji Inoue, Hideaki Mashim, Hirofumi Kashii, Satoko Kumada, Kiyohide Usami, Akio Ikeda
  • 雑誌名: Epileptic Disord 巻: 25 (3) 号: 3 ページ: 416-421
  • DOI: 10.1002/epd2.20047
  • 査読あり
• [学会発表] ステレオ脳波(SEEG)による，非言語性意味判断課題における両側半球のカテゴリー特異的脳活動の記録 (2024)
  • 著者名/発表者名: 田村 優, 下竹 昭寛, 安達 智美, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, 山尾 幸広, 菊池 隆幸, 松橋 眞生, 國枝 武治, 荒川 芳輝, 高橋 良輔, Matthew Lambon-Ralph, 松本 理器, 池田 昭夫
  • 学会等名: 第26回日本ヒト脳機能マッピング学会
• [学会発表] 神経症状が目立ち非典型的な皮疹から診断に至った血管炎性ニューロパチーの一例 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中村 大和, 谷口 智彦, 宇佐美 清英, 石田 雄大, 加来 洋, 中島 沙恵子, 小林 勝哉, 綾木 孝, 髙橋 良輔
  • 学会等名: 日本神経学会第124回近畿地方会
• [学会発表] Suppression of interictal epileptiform discharges (IEDs) in motor areas by voluntary movements (2023)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Hosokawa, Kiyohide Usami, Akihiro Shimotake, Masao Matsuhashi, Yukihiro Yamao, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • 学会等名: 第64回日本神経学会学術大会
• [学会発表] 良性成人型家族性ミオクローヌスてんかんの病態抽出：主成分分析による巨大SEPの検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 戸島 麻耶, 松橋 眞生, 小林 勝哉, 山中 治郎, 宇佐美 清英, 下竹 昭寛, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • 学会等名: 第64回日本神経学会学術総会
• [学会発表] 脳波, 機能的磁気共鳴画像の同時計測(EEG-fMRI)による片麻痺性片頭痛患者の病態検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 立岡 悠, 宇佐美 清英, 細川 恭子, 島 淳, 下竹 昭寛, 松橋 眞生, 團野 大介, 竹島 多賀夫, 立岡 良久, 澤本 伸克, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • 学会等名: 第64回日本神経学会学術総会
• [学会発表] 京都府におけるてんかん医療均てん化の取り組み ―てんかん支援拠点病院指定まで― (2023)
  • 著者名/発表者名: 宇佐美 清英, 小林 勝哉, 下竹 昭寛, 菊池 隆幸, 吉田 健司, 植野 司, 伏見 育崇, 人見 健文, 飯田 恵, 葛谷 聡, 松橋 眞生, 髙橋 良輔, 森本 昌史, 池田昭夫
  • 学会等名: 第10回JEPICA
  • 招待講演
• [学会発表] Expanded clinical usefulness of Magnetoencephalography in intractable epilepsy: new methodology and application (2023)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kawamura, Tadashi Okada, Ochgerel Tseeleinamsan, Naoya Mimura, Haruo Yamanaka, Kyoko Hosokawa, Masahiro Gotoh, Daisuke Yamada, Maya Tojima, Mayumi Otani, Junpei Togawa, Katsuya Kobayashi, Kiyohide Usami, Akihiro Shimotake, Takeshi Yoshida, Takayuki Kikuchi, Masao Matsuhashi, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • 学会等名: 第64回日本神経学会学術総会
• [学会発表] 急性期脳卒中患者の頭皮脳波でのInfraslow activityの検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 三村 直哉, 宇佐美 清英, 十川 純平, 中川 俊, 江川 悟史, 中本 英俊, 池田 昭夫
  • 学会等名: 第53回日本臨床神経生理学会学術大会
• [学会発表] 意味判断課題中の皮質脳波の時間周波数変化による意味処理機能マッピング (2023)
  • 著者名/発表者名: 安達 智美, 下竹 昭寛, 菅原 諒子, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, 山尾 幸広, 菊池 隆幸, 松橋 眞生, 国枝 武治, 荒川 芳輝, 松本 利器, Matthew Lambon-Ralph, 高橋 良輔, 池田 昭夫
  • 学会等名: 第56回日本てんかん学会学術集会
• [学会発表] Ictal direct current shifts and high frequency oscillations in neocortical epilepsy by scalp EEG (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoko Tomoda, Jumpei Togawa, Katsuya Kobayashi, Kiyohide Usami, Akihiro Shimotake, Masao Matsuhashi, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • 学会等名: 第64回日本神経学会学術総会
• [学会発表] 新皮質てんかんにおける頭皮脳波の発作時DC shiftsおよび発作時HFOsと、従来の発作時脳波変化との関係 (2023)
  • 著者名/発表者名: 友田陽子, 十川純平, 安達智美, 小林勝哉, 宇佐美清英, 下竹昭寛, 松橋眞生, 高橋良輔, 池田昭夫
  • 学会等名: 第56回日本てんかん学会学術集会
• [学会発表] 頭皮脳波のTIRDAに高周波律動が重畳する”Red slow”を示す患者の臨床的特徴 (2023)
  • 著者名/発表者名: 髙谷 美和, 松橋 眞生, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, 下竹 昭寛, 人見 健文, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • 学会等名: 第56回日本てんかん学会学術集会
• [学会発表] 当院における自己免疫てんかんの臨床的特徴と治療効果の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 戸島 麻耶, 下竹 昭寛, 立岡 悠, 林 梢, 坂本 光弘, 原 敦, 千原 典夫, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, Frank Leypoldt, Klaus-Peter Wandinger, 松本 理器, 近藤 誉之, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • 学会等名: 第19回日本てんかん学会近畿地方会
• [学会発表] Specific Consistency Score (SCS) for epilepsy surgery candidates: a possible application in limited source circumstance without FDG-PET (2023)
  • 著者名/発表者名: Maya Tojima, Akihiro Shimotake, Shuichiro Neshige, Tadashi Okada, Katsuya Kobayashi, Kiyohide Usami, Masao Matsuhashi, Takeshi Yoshida, Yasutaka Fushimi, Yukihiro Yamao, Takayuki Kikuchi, Takao Namiki, Ryosuke Takahashi, Yoshiki Arakawa, Akio Ikeda
  • 学会等名: 35th International Epilepsy Congress
• [学会発表] てんかん外科治療適応を評価する Specific Consistency Score: 非内側側頭葉てんかんにおける有用性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 戸島 麻耶, 下竹 昭寛, 音成 秀一郎, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, 十川 純平, 松橋 眞生, 吉田 健司, 伏見 育崇, 植野 司, 山尾 幸広, 菊池 隆幸, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • 学会等名: 第56回日本てんかん学会学術集会
• [学会発表] てんかん性皮質ミオクローヌスの脳波におけるspiky alpha: 高調波は形成に寄与するか (2023)
  • 著者名/発表者名: 戸島 麻耶, 松橋 眞生, 小林 勝哉, 宇佐美 清英, 下竹 昭寛, 髙橋 良輔, 池田 昭夫
  • 学会等名: 第53回日本臨床神経生理学会学術大会
• [学会発表] マルチモーダルな検査・解析技術を駆使したヒト脳内ネットワーク解明の試み, 奨励賞受賞記念講演 (2023)
  • 著者名/発表者名: 宇佐美清英
  • 学会等名: 第53回日本臨床神経生理学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] 神経科学における頭蓋内電極の強みとこれからの課題, シンポジウム7 頭蓋内電極を用いた脳機能の探索 (2023)
  • 著者名/発表者名: 宇佐美清英
  • 学会等名: 第53回日本臨床神経生理学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] 異常脳波解釈, 教育講演14 (2023)
  • 著者名/発表者名: 宇佐美清英
  • 学会等名: 第53回日本臨床神経生理学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] Oscillatory response in cortico-cortical evoked potential examination ? response distribution and phase resetting effect on baseline oscillation. (2023)
  • 著者名/発表者名: Takuro Nakae, Riki Matsumoto, Kiyohide Usami, Katsuya Kobayashi, Masao Matsuhashi, Yukihiro Yamao, Takayuki Kikuchi, Takeharu Kunieda, Akio Ikeda, Yoshiki Arakawa
  • 学会等名: NEUROSCIENCE 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Modulation of excitation/inhibition balance at epileptic focus: analyzes of induced activities by single-pulse electrical stimulation on the focus and seizure propagation zone (2023)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Kajikawa, Katsuya Kobayashi, Riki Matsumoto, Masao Matsuhashi, Tadashi Okada, Mayumi Otani, Masaya Togo, Kiyohide Usami, Akihiro Shimotake, Yukihiro Yamao, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • 学会等名: International Epilepsy Congress 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Network modification in irritative zones of focal epilepsy: a comparison between CCEP and HCP connectomes (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaya Togo, Riki Matsumoto, Katsuya Kobayashi, Takuro Nakae, Naoya Mimura, Mayumi Otani, Kiyohide Usami, Akihiro Shimotake, Takayuki Kikuchi, Kazumichi Yoshida, Masao Matsuhashi, Takeharu Kunieda, Susumu Miyamoto, Toshihiko Aso, Takuya Hayashi, Ryosuke Takahashi, Akio Ikeda
  • 学会等名: 第64回日本神経学会学術総会
• [学会発表] 一側性周期性放電（lateralized periodic discharges: LPDs）にみられる放電間陰性緩電位偏位とLPDsの周波数の臨床的相関 (2023)
  • 著者名/発表者名: 永井俊行、小林勝哉、松橋眞生、本多正幸、人見健文、三村 直哉、十川純平、宇佐美清英、江川悟史、陣上直人、山尾幸広、菊池隆幸、西山和利、高橋良輔、池田昭夫
  • 学会等名: 第53回日本臨床神経生理学会学術大会
• [学会発表] 繰り返す片麻痺発作を呈し体性感覚誘発電位で左右差を認めたTransient focal neurological episodes様の1例 (2023)
  • 著者名/発表者名: 山中 治郎, 小林 勝哉, 立岡 悠, 尾谷 真弓, 宇佐美 清英, 高橋 良輔, 池田 昭夫
  • 学会等名: 第56回日本てんかん学会学術集会
• [学会発表] 難治性てんかん患者における50Hz脳機能マッピングでのAfterdischargesと皮質-皮質間誘発電位の相関の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 山中 治郎, 宇佐美 清英, 小林 勝哉, 下竹 昭寛, 松橋 眞生, 十河 正弥, 山尾 幸広, 菊池 隆幸, 国枝 武治, 松本 理器, 池田 昭夫
  • 学会等名: 第53回日本臨床神経生理学会学術大会
• [学会発表] 片麻痺性片頭痛患者のwide-band scalp EEGによる新規所見 (2023)
  • 著者名/発表者名: 立岡悠, 宇佐美清英, 細川恭子, 本多正幸，人見健文, 下竹昭寛, 松橋眞生, 團野大介, 竹島多賀夫, 立岡良久, 髙橋良輔, 池田昭夫
  • 学会等名: 第56回日本てんかん学会学術集会
• [学会発表] 頭皮脳波で超低域徐波を示した急性期Transient focal neurological episode 3例の特徴 (2023)
  • 著者名/発表者名: 山本寛, 宇佐美清英, 島淳, 綾木孝, 眞木崇州, 林梢, 玉木良高, 小島康祐, 橋本隼, 安部倉友, 山尾幸広, 菊池隆幸, 吉田和道, 髙橋良輔, 池田昭夫
  • 学会等名: 第56回日本てんかん学会学術集会
• [学会発表] 片頭痛の不思議に迫る-大学院での頭痛研究- (2023)
  • 著者名/発表者名: 立岡悠，宇佐美清英，團野大介，竹島多賀夫，立岡良久，髙橋良輔，池田昭夫
  • 学会等名: 第51回日本頭痛学会
• [学会発表] SEEGケーススタディ 脳神経内科医の立場から (2023)
  • 著者名/発表者名: 下竹 昭寛, 小林勝哉, 宇佐美清英, 山尾幸広,菊池隆幸, 松橋眞生, 池田昭夫
  • 学会等名: 第53回日本臨床神経生理学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] てんかん外科の術前脳内電極脳波解析：臨床・教育・研究への相補的独立的アプローチの模索, (2023)
  • 著者名/発表者名: 下竹 昭寛, 小林勝哉, 宇佐美清英, 十川純平, 山尾幸広, 菊池隆幸, 松橋眞生, 高橋良輔, 池田昭夫,
  • 学会等名: 第53回日本臨床神経生理学会学術大会
• [学会発表] Mapping for semantic processing in the ventral anterior temporal lobe (2023)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Shimotake, Katsuya Kobayashi, Kiyohide Usami, Yukihiro Yamao, Takayuki Kikuchi, Masao Matsuhashi,Takeharu Kunieda4, Yoshiki Arakawa, Ryosuke Takahashi, Matthew Lambon-Ralph, Riki Matsumoto ,Akio Ikeda
  • 学会等名: 第56回日本てんかん学会学術集会