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定位頭蓋内脳波(sEEG)を用いた複雑な記憶の脳内機構解明-リップル波に注目して

研究課題

研究課題/領域番号 23K14794
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52030:精神神経科学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

高木 俊輔  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (80806381)

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 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード睡眠 / 眠気 / 脳波 / sEEG / リップル波 / てんかん / 記憶
研究開始時の研究の概要

当研究では、記憶の過程、種類を明確に分析できる複雑な記憶に関係する記憶課題を、てんかんの術前評価目的で定位脳波電極(sEEG)が頭蓋内に埋め込まれた患者に施行する。sEEGは脳内に直接刺入される電極で神経細胞に近接した条件で記録でき、詳細な神経活動が記録できる。記録はてんかんの術前評価として必要な部位である海馬を中心に行う。解析は海馬における記憶機構に関わっているとされるリップル波(Sharp-wave ripples: SWR)に特に注目して行う。これにより、複雑な記憶過程の脳内機構を解明する。複雑な記憶機構の解明は脳科学上波及効果が大きく、認知症性疾患の病態解明にも繋がる。

研究実績の概要

課題の作成: 記憶課題はpsychopyを用いて作成し、課題はPC画面に表示して提示する。位置記憶課題、情動記憶課題を作成し、提示可能な状態としている。また、課題施行時にトリガーが脳波計に入力されるシステムも開発し、動作を確認している。 東京医科歯科大学病院脳神経外科において、てんかんの術前評価としてsEEG埋め込み手術を受けた患者を対象として既にデータの収集を開始している。当院では、sEEG埋め込み手術は月に1名程度行われ、埋め込み手術後2-3週程度sEEGを用いて脳波計測をしている。この期間に課題試行を行うことができる。課題施行中も脳波計測を行うためてんかんの術前評価を阻害することはない。sEEGはほぼ全例で両側海馬に挿入されるため、海馬情報を中心に解析する当研究ではほぼ全例を研究対象とすることができる。
得られた脳波データは電極情報と共にデータベース化し、整理している
得られた脳波情報は、pythonベースの波形解析モジュールであるMNE (https://mne.tools/) により、周波数解析、SWR解析、phase-amplitude coupling解析を行う。リップル波は得られた脳波情報に80-200Hzの帯域でヒルベルト変換を行いenvelopeを算出する。この解析を行うためMNEの使用に習熟を要している。また、他の研究者より様々なアドバイスを受けて解析方法の開発を行っている。

現在までの達成度 (区分)
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

目標とした症例数が集まっているため

今後の研究の推進方策

さらに症例を蓄積し、解析を行なっていく。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Seizure-related stress and arousal responses mediate a relationship between anxiety trait and state in epilepsy2023

    • 著者名/発表者名
      Hironobu Nakamura a b, Genichi Sugihara a, Keiko Hara b c, Motoki Inaji d, Masahiro Noha e, Ichiro Takumi f, Masako Watanabe g, Hidehiko Takahashi a h, Taketoshi Maehara d, Hitoshi Yamamoto i, Shunsuke Takagi
    • 雑誌名

      Epilepsy & Behavior

      巻: 147 ページ: 109442-109442

    • DOI

      10.1016/j.yebeh.2023.109442

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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