単相性反復磁気刺激によるヒト大脳・小脳・脊髄の可塑性誘導法の開発：その基礎と臨床

• 研究課題/領域番号: 25293206
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経内科学
• 研究機関: 福島県立医科大学
• 研究代表者: 宇川 義一 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (50168671)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2013年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
• キーワード: 長期増強 / 長期抑圧 / LTP / LTD / 磁気刺激 / 歩行誘導 / 対麻痺 / 脊髄 / 神経可塑性 / 反復磁気刺激 / 機能画像検査 / fMRI / QPS / dopamine / ドパミン

研究成果の概要

3年間の研究で、我々が開発したQPS刺激法のいくつかの側面を示した。
刺激効果の安定性：効果の個人差が他の刺激法より少なく、効果が安定していた。また、刺激途中の随意収縮という外乱によっても、最終誘導効果が影響を受けないことを示した。 薬物による可塑性への影響：抗パーキンソン病薬である、ドパミン、アゴニスト、ゾニサミドの抗パーキンソン病薬のそれぞれがヒト脳の可塑性にどのように影響するかおを解析した。作用機序の差異が示された。 脊髄可塑性誘導による歩行運動の誘導：腰部歩行中枢を刺激する事により、リズムのある歩行様運動を誘導出来る事を証明した。対麻痺患者への治療応用が期待された。

研究成果

• [雑誌論文] Cerebellar dysfunction in essential tremor (2016)
  • 著者名/発表者名: Hanajaima R, Tsutsumi R, Shirota Y, Shimizu T, Tanaka N, Ugawa Y
  • 雑誌名: Mov Disord 巻: in press
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Variability in response to quadripulse stimulation of the motor cortex (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Groiss SF, Hamada M, Enomoto H, Kadowaki S, Murakami T, Wiratman W, Chang F, Kobayashi S, Hnajima R, Terao Y, Ugawa Y
  • 雑誌名: Brain Stimul 巻: in press
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Is multiple system atrophy with cerebellar ataxia (MSA-C) like spinocerebellar ataxia and multiple system atrophy with parkinsonism (MSA-P) like Parkinson’s disease? – A saccade study on pathophysiology. (2016)
  • 著者名/発表者名: Terao Y, Fukuda H, Tokushige S, Inomata-Terada S, Yugata A, Hamada M, Ichikawa Y, Hanajima R, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 巻: 127
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Influence of phasic muscle contraction upon the quadripulse stimulation (QPS) aftereffects (2016)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki S, Enomoto H, Murakami T, Nakatani-Enomoto S, Kobayashi S, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 巻: 127 号: 2 ページ: 1568
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2015.10.063
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Somatosensory-evoked potential modulation by quadripulse transcranial magnetic stimulation in patients with benign myoclonus epilepsy (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakatani-Enomoto S, Hanajima R, Hamada M, Terao Y, Matsumoto H, Shirota Y, Ohminami S, Okabe S, Hirose M, Nakamura K, Furubayashi T, Groiss SJ, Kobayashi S, Mochizuki H, Enomoto H, Ugawa Y.
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 巻: 127 号: 2 ページ: 1560
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2015.07.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Zonisamide on the LTP-like Effect Induced by Quadripulse Transcranial Magnetic Stimulation (QPS). (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka N, Hanajima R, Tsutsumi R, Shimizu T, Shirota Y, Terao Y, Ugawa Y.
  • 雑誌名: Brain Stimul 巻: 8（6） 号: 6 ページ: 1220-2
  • DOI: 10.1016/j.brs.2015.07.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Modulation of error-sensitivity during a prism adaptation task in people with cerebellar degeneration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hanajima R, Shadmehr R, Ohminami S, Tsutsumi R, Shirota Y, Shimizu T, Tanaka N, Terao Y, Tsuji S, Ugawa Y, Uchimura M, Inoue M, Kitazawa S.
  • 雑誌名: J Neurophysiol 巻: 114(4) 号: 4 ページ: 2460-71
  • DOI: 10.1152/jn.00145.2015
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Visual Scanning Area is Abnormally Enlarged in Hereditary Pure Cerebellar Ataxia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S1, Matsumoto H, Furubayashi T, Fukuda H, Hanajima R, Tsuji S, Ugawa Y, Terao Y.
  • 雑誌名: cerebellum 巻: 14 号: 2 ページ: 63-71
  • DOI: 10.1007/s12311-014-0600-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The 3-second rule in hereditary pure cerebellar ataxia: a synchronized tapping study. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S1, Matsumoto H1, Furubayashi T2, Hanajima R1, Tsuji S1, Ugawa Y2, Terao Y1.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 2 ページ: e0118592-e0118592
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0118592
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Left dorsal speech stream components and their contribution to phonological processing. (2015)
  • 著者名/発表者名: Murakami T, Kell C,Restle J, Ugawa Y, Ziemann U
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 28 号: 4 ページ: 1411-1422
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0246-14.2015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Triad-conditioning transcranial magnetic stimulation in Parkinson's disease. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hanajima R, Terao Y, Shirota Y, Ohminami S, Tsutsumi R, Shimizu T, Tanaka N, Okabe S, Tsuji S, Ugawa Y.
  • 雑誌名: Brain Stimul 巻: 7 号: 1 ページ: 74-9
  • DOI: 10.1016/j.brs.2013.09.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of coil orientation on the electric field induced by TMS over the hand motor area. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ilkka Laakso, Akimasa Hirata and Yoshikazu Ugawa
  • 雑誌名: Phys Med Biol 巻: 59 号: 1 ページ: 203-218
  • DOI: 10.1088/0031-9155/59/1/203
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of the motor cortical quadripulse transcranial magnetic stimulation (QPS) on the contralateral motor cortex and interhemispheric interactions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi R, Hanajima R, Terao Y, Shirota Y, Ohminami S, Shimizu T, Tanaka N, Ugawa Y.
  • 雑誌名: J Neurophysiol 巻: 111 号: 1 ページ: 26-35
  • DOI: 10.1152/jn.00515.2013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Volitional walking via upper limb muscle-controlled stimulation of the lumbar locomotion center in man. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasada S, Kato K, Kdowaki S, Groiss SJ, Ugawa Y, Komiyama T, Nishimura Y
  • 雑誌名: J Neurosci, 巻: 34 号: 33 ページ: 11131-11142
  • DOI: 10.1523/jneurosci.4674-13.2014
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Top-down but not bottom-up visual scanning is affected in hereditary pure cerebellar ataxia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S1, Matsumoto H1, Furubayashi T2, Fukuda H3, Emoto M4, Hanajima R1, Tsuji S1, Ugawa Y2, Terao Y1
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 9 号: 12 ページ: e116181-e116181
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0116181
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multi-scale simulations predict responses to non-invasive nerve root stimulation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Laakso I, Matsumoto H, Hirata A, Terao Y, Hanajima R, Ugawa Y
  • 雑誌名: J Neural Eng 巻: 11 号: 5 ページ: 056013-056013
  • DOI: 10.1088/1741-2560/11/5/056013
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bidirectional effects on inter-hemispheric resting-state functional connectivity induced by excitatory and inhibitory repetitive transcranial magnetic stimulation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, Abe O, Kuwabara H, Yahata N, Takano Y, Iwashiro N, Natsubori T, Aoki Y, Takao H, Kawakubo Y, Kamio Y, Kato N, Miyashita Y, Kasai K, and Yamasue H.
  • 雑誌名: Human Brain Mapping 巻: 35 号: 5 ページ: 1896-1905
  • DOI: 10.1002/hbm.22300
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Overview of pathomechanisms underlying voluntary and involuntary movements. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 5th Asia-Oceanian Congress of Parkinson's disease and movement disorders.
  • 発表場所: manila
  • 年月日: 2016-03-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Motor cortical plasticity in movement disorders and the infuence of dopamine. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 22nd World Congerss of Neurology
  • 発表場所: Santiago, Chile
  • 年月日: 2015-10-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Inroduction to TMS and its use for reseach. Educational course25, Transcranial magnetic stimulation (TMS): Basic mechanisms and clinical application workshop. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 22nd World Congerss of Neurology
  • 発表場所: Santiago, Chile
  • 年月日: 2015-10-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Basic priciples of TMS. Repetitive and patterned studies. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: The 15th European Congress on Clinical Neurophysiolgy
  • 発表場所: Brno, Czech
  • 年月日: 2015-09-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Quadripulse stimulation. Less vaiable? Why? (2015)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: The 15th European Congress on Clinical Neurophysiolgy
  • 発表場所: Brno, Czech
  • 年月日: 2015-09-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] rTMS treatment for Parkinson's disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: The 9th International Conference on Complex Medical Engineering:
  • 発表場所: Okayama, Japan
  • 年月日: 2015-06-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] How to see patients with involuntary movements. (2015)
  • 著者名/発表者名: ugawa Y
  • 学会等名: Joint workshop by Japanese Society of Neurology (JSN) and Indonesian Society of Neurolog
  • 発表場所: Jakarta
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-25
  • 招待講演
• [学会発表] How to study corticospinal conduction using TMS in humans (2015)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 7th Latin America Chapter Congress of Clinical Neurophysiology
  • 発表場所: Cartegne, Columbia
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
  • 招待講演
• [学会発表] Inter-individual variability in rTMS, TBS and QPS (2015)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 1st international brain stimulation conference. March 2-4, 2015, Singapore
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-04
  • 招待講演
• [学会発表] Diagnositc and therpeutic roles of rTMS in movement disorders. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 4th Asian and Oceanian Parkinson's Disoders Congress
  • 発表場所: Pattaya, Thailand
  • 年月日: 2014-11-28 – 2014-11-30
  • 招待講演
• [学会発表] Single pulse TMS in neurology. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 4th Asian and Oceanian Parkinson's Disoders Congress
  • 発表場所: Pattaya, Thailand
  • 年月日: 2014-11-28 – 2014-11-30
  • 招待講演
• [学会発表] Corticospinal tract stimualtion and cerebellar stimulation. Symposium on non-invasive brain stimulation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: Symposium on non-invasive brain stimulation
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] Plasticity induction by quadripulse stimulation (QPS) (2014)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: Symposium on non-invasive brain stimulation
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] Plasticity of the human motor cortex. Korhuber Lecture. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 30th International Congress of Clinical Neurophysiology (ICCN) of the ICFN
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 招待講演
• [学会発表] Is there a future for rTMS in the treatment of motor and non-motor aspects of Parkinson's disease (2013)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 17th International Congress of Parkinson's Disease and Movement Disorders.
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 招待講演
• [学会発表] New single pulse methods: double pulse pyramidal stimulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 5th Asiann Oceanian Congress of Clinical Neurophysiology.
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 招待講演
• [学会発表] LTP/LTD like effects induced by rTMS in hummas. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y
  • 学会等名: 5th Asiann Oceanian Congress of Clinical Neurophysiology
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 招待講演
• [学会発表] Cauda equine conduction time in GBS, CIDP, and MMN. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto H, Ugawa Y
  • 学会等名: 5th Asiann Oceanian Congress of Clinical Neurophysiology
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 招待講演