シーターバースト連続磁気刺激の作用機序に関する非侵襲的脳機能分析による基礎的研究

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18500236
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 宇川 義一 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (50168671)
• 研究分担者: 寺尾 安生 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (20343139) ; 花島 律子 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (80396738)
• キーワード: 連続磁気刺激 / LTP / LTD / 運動野 / 単層性刺激

研究概要

本研究は、臨床的に治療として用いる事が出来そうな磁気刺激法を開発することと、その機序を解明する事を目的としている。今年度は、従来から知られているシーターバースト連続磁気刺激(TBS)に関する研究、新しい強力な刺激法としての単層性連続磁気刺激の作用機序に関する研究、連続磁気刺激(rTMS)を用いたpre-cued choice reaction timeの機序に関する研究を行った。
近赤外線脳血流測定(NIRS)によるTBSに関する研究
最近開発したNIRS記録用磁気刺激コイルと脳全体に変化を記録できるNIRS記録プローブを使用して、運動野や感覚野刺激前後・刺激最中に脳全体のヘモグロビン濃度変化を記録した。運動野刺激で、対側運動野の血流低下・感覚野の血流上昇が起きることが証明された。両側の大脳皮質の抑制関係と、運動野と感覚野が互いに抑制関係に在ることが示された。
電気生理学的解析rTMSと反応時間
視覚情報による位置情報を処理して手の運動を起こす反応において、左右の大脳半球がどのようなタイミングでどのように関与するかを解明した。特に左右の半球が時間とともに、関与する仕方が時々刻々と変化する事を証明した。
単層性連続磁気刺激の機序と効果
従来のrTMSと比べて、効果が強力で持続時間が長いafter effectを誘発出来る単層性連続磁気刺激法を開発した。この方法での持続効果が大脳皮質起源であることを証明した。
単層性連続磁気刺激を用いると、持続性の促通効果・抑制効果を誘発出来る可能性があり、この刺激法は臨床で治療法として用いる事が大いに期待出来る方法と考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of thirty minutes mobile phone use on the human sensory cortex. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuasa K, Arai N, Okabe S, Tarusawa Y, Nojima T, Hanajima R, Terao Y, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol 117 ページ: 900-905
• [雑誌論文] Task-guided selection of the dual neural pathways for reading (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Hara N, Kouder S, Takayama Y, Sakai K, Ugawa Y
  • 雑誌名: Neuron 52 ページ: 557-564
• [雑誌論文] Hemoglobin concentration changes in the contralateral hemishphere during and after theta burst stimulation of the human motor cortices
  • 著者名/発表者名: Mochizuki H, Furubayashi T, Hanajima R, Terao Y, Okabe S, Ugawa Y
  • 雑誌名: Exp Brain Res In press
• [雑誌論文] Modifying the cortical processing for motor preparation by repetitive transcaranikal magnetic stimulation.
  • 著者名/発表者名: Terao Y, Furubayashi T, Okabe S, Mochizuki H, Arai N, Kobayashi S, Ugawa Y
  • 雑誌名: J Cognitive Neurosci In press
• [雑誌論文] Origin of facilitation in repetitive, 1.5 ms interval, paired pulse transcranial magnetic stimulation (rPPS) of the human motor cortex
  • 著者名/発表者名: Hamada M, Hanajima R, Terao Y, Arai N, Furubaynshi T, Inomata-Terada S, Yugeta A, Matsumoto H, Shiroata Y, Ugawa Y
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol In press
• [雑誌論文] Characteristics and distribution of somatosensory evoked potentials in the subthalamic region.
  • 著者名/発表者名: Kitagawa M, Murata J, Uesugi H, Hanajima R, Ugawa Y
  • 雑誌名: J Neurosurg In press
• [図書] Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) in monkeys. Functional Neuroscience : Evoked Potentials and Related Techniques. (suppl to Clin Neurophysiol vol 59) (2006)
  • 著者名/発表者名: Ugawa Y, Okabe S, Hayashi T, Ohnishi T, Nonaka Y
  • 総ページ数: 173-181
  • 出版者: Elsevier