| 研究課題/領域番号 |
17K01527
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| 研究機関 | 国際医療福祉大学 |
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研究代表者 |
後藤 純信 国際医療福祉大学, 医学部, 教授 (30336028)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 半側空間失認 / 立体感覚刺激 / 誘発電位・誘発脳磁界 / 経頭蓋交流電流刺激 / 経頭蓋直流電流刺激 / γ帯域律動波 / 安静時機能的MRI / 脳波周波数解析 |
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| 研究実績の概要 |
令和元年度は、平成29年度に作成した立体感覚刺激(視覚刺激は24インチ液晶黒色背景画面(視角20x16度)に視角0.1度の白色ドット1000個をランダム配置し、画面中央部(視角10x8度)に奥行きを滑らかな奥行をつけて自然な立体感を描出する刺激)を用いて、白色ドット1000個が、ランダム運動(RM)、および共同運動(コヒーレントレベル90 %)の水平方向(HO)、放射状方向(OF)に運動する立体運動刺激を呈示し、刺激毎150回加算平均波形を抽出した。その結果、視覚刺激を健常中高年者群(年齢45-70歳)と若年健常人(20歳～30歳)、各10名の結果では、ERPの発生源はほぼ同一である両側(やや右側が優位)頭頂側頭部であったが、中高年者群で主成分(P200)ピーク潜時が遅延し、ERPの振幅低下を認めた。
一方、触覚立体刺激は、昨年度非磁性体のピエゾ型触覚器装置(ケージーエス社製)を用いて、アルファベットのEを立体的に認知できるように触知ピンを立ち上げて、左手掌に触知させ、今回は室温を18℃にして記録した。刺激呈示時間は20～30ミリ秒に変更し、刺激間隔は500ミリ秒500回の刺激を加算平均した。その結果、脳波および脳磁図で誘発反応らしきピークは認めたが、昨年度と同様に被検者によってピーク潜時に大きな違いがあるため、さらなる刺激出力の検討が必要である。
安静時機能的MRIは、健常者10名と半側空間失認患者10名(右側被殻出血例)で記録し、現在データの解析中であるが、右側被殻出血例に特徴的な皮質間ネットワーク異常を幾つか捉えることができた。この結果は、前年度の数名での結果とほぼ同様の傾向を示していることがわかった。
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| 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
昨年度に停滞していたERPや安静時機能的MRIの解析については、触覚刺激誘発電位および磁場計測を除いては、概ね研究成果が予定に追いついてきた。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度は、視覚および触覚の立体感覚の脳内情報処理機構の解明のため、本年度構築した刺激方法と記録方法で、健常者と半側空間失認患者の脳波・脳磁図データのさらなる解析を行う。さらに右側被殻出血以外の症例での安静時機能的MRIを記録して、脳内ネットワークモデルによる障害部位の相違による半側空間失認の病態メカニズムの解析を行う。さらに、下記の要領で、経頭蓋直流電流刺激(tACS)を用いた治療方策の検討に向けて、健常人にtACSを行った時の皮質活動への影響を検討する。
＜tACSによる皮質活動への影響＞
安静時機能的MRIの知見を基にtACSで皮質神経細胞を刺激したときのMEG成分の変化とtACS前後での立体運動視刺激のERP成分(頭頂部P200成分)の振幅と潜時の変化を解析する。この研究では、右側上頭頂葉領域をターゲットサイト、左側上頭頂葉領域をミラーサイトとして、tACSが誘発脳活動や高次感覚皮質の周期的脳活動に及ぼす影響を検討し、脳の興奮性を誘導する至適tACS条件を求める。
＜方法＞
①tACS前(脳波・MEG記録開始前)と終了後1時間後に3D-OF刺激を用いてERPを記録し、tACS前後での頭頂後頭部領域に出現するP200成分の振幅と潜時の変化を解析する。この成分の振幅と潜時の変化から、tACSの高次感覚野を中心とした立体運動感覚認知機能への影響を検討できる。
②頭皮上に5×7cmの刺激電極を装着する。tACSの刺激電極位置は右側上頭頂葉領域上とし、基準電極は対側上頭頂葉領域もしくはPz上に置く。刺激強度は1 mA、刺激周波数は①で得られた上頭頂葉領域の脳波成分に近い周波数の倍数値(0.5, 1, 2倍)で行う。刺激時間は10分間とする。データ解析は、各条件下でのtACSによる各脳部位活動変化を解析する。これによりtACSが周期的脳活動に及ぼす影響が検討できる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
安静時機能的MRI解析ソフトや脳波解析用コンピュータが安価で入手でき、それを継続使用するための契約も予想よりも安価で済んだことによる。次年度は、tACSの使用研究に発展させるので、tACS機器の追加購入や補修費用等に充てる予定である。
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