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2020 年度 実績報告書

非侵襲的言語マッピング法の開発:刺激介入から脳情報解読へのパラダイムシフト

研究課題

研究課題/領域番号 18K19514
研究機関神戸大学

研究代表者

松本 理器  神戸大学, 医学研究科, 教授 (00378754)

研究分担者 下竹 昭寛  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (80726000)
山尾 幸広  京都大学, 医学研究科, 助教 (90736810)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワード言語 / 皮質脳波 / 皮質皮質間誘発電位 / デコーディング / 脳磁図 / 神経心理
研究実績の概要

非侵襲的言語マッピング法の開発を目指して研究を推進した。言語優位半球に頭蓋内電極を留置した難治部分てんかん患者のうち研究に同意を得た者を対象に以下を行った。中核言語ネットワークの参照データ作成において、ネットワーク地図のための皮質皮質間誘発電位(CCEP)の波形パターンの分類と解剖学的分布について明らかにした(論文準備中)。術中の低頻度刺激介入によるCCEP計測から、背側と腹側言語ネットワークの結合様式を同定し、下側頭回の前後軸で機能・結合の両面から勾配が存在することを明らかにした(論文公開1報)。そして術中麻酔下でもCCEPによる結合様式が同定でき、より低侵襲な低頻度刺激による術中言語マッピングの可能性が示された(論文公開1報)。またCCEPの網羅的解析から全脳での機能的結合様式を検討し、中核言語野の機能結合的特徴を明らかにし、言語野特定に繋がる可能性を示した(国内学会発表)。高頻度電気刺激による言語マッピングの結果より、側頭葉底面言語野の脳回ごとの機能分化、及びコア領域を明らかにした(国際学会発表、論文準備中)。また刺激介入による複数の言語課題を用いた言語マッピング結果の主成分分析から中核の言語機能を抽出し、前方・後方・底面言語野間及び各言語野内での機能分化を明らかにした(国内学会発表)。皮質電気刺激に替わる低侵襲的脳機能マッピング法として、運動関連の皮質脳波の脳律動解析の手法やCCEPを用いた補足運動野機能の術中モニタリング法を考案し(論文公開2報)、低侵襲言語機能マッピングの基盤の手法を確立した。刺激介入を用いない言語ネットワークの動態解析として、呼称課題下の皮質脳波に自然言語処理を応用し、言語情報と皮質脳波データの言語関連領域間のコヒーレンス解析により、単語レベルの意味情報から脳内での結合形式を推定し、各脳波律動ごとの有用性と動態を明らかにした(論文発表)。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 10件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Wisconsin-Madison/Epilepsy Center, Cleveland Clinic(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Wisconsin-Madison/Epilepsy Center, Cleveland Clinic
  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Cambridge
  • [雑誌論文] Effect of propofol on cortico-cortical evoked potentials: findings of intraoperative dorsal language pathway monitoring.2021

    • 著者名/発表者名
      Yamao Y, Matsumoto R, Kunieda T, Nakae T, Nishida S, Inano R, Shibata S, Kikuchi T, Arakawa Y, Yoshida K, Ikeda A, Miyamoto S.
    • 雑誌名

      Clin Neurophysiology

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frequency-dependent cortical interactions during semantic processing: an electrocorticogram cross-spectrum analysis using a semantic space model.2021

    • 著者名/発表者名
      Sato N, Matsumoto R, Shimotake A, Matsuhashi M, Otani M, Kikuchi T, Kunieda T, Mizuhara H, Miyamoto S, Takahashi T, Ikeda A.
    • 雑誌名

      Cereb Cortex

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cortico-cortical evoked potential by single-pulse electrical stimulation is a generally safe procedure2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Katsuya、Matsumoto Riki、Usami Kiyohide、Matsuhashi Masao、Shimotake Akihiro、Kikuchi Takayuki、Yoshida Kazumichi、Kunieda Takeharu、Miyamoto Susumu、Takahashi Ryosuke、Ikeda Akio
    • 雑誌名

      Clinical Neurophysiology

      巻: 132 ページ: 1033~1040

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2020.12.022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraoperative Brain Mapping by Cortico-Cortical Evoked Potential2021

    • 著者名/発表者名
      Yamao Yukihiro、Matsumoto Riki、Kikuchi Takayuki、Yoshida Kazumichi、Kunieda Takeharu、Miyamoto Susumu
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 15 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fnhum.2021.635453

  • [雑誌論文] てんかん病態から垣間見る高次脳機能とその変容.2021

    • 著者名/発表者名
      松本理器,下竹昭寛,山尾幸広,菊池隆幸,國枝武治,池田昭夫.
    • 雑誌名

      神経心理学

      巻: in press ページ: in press

  • [雑誌論文] State-of-the-Art Functional Localization of the Human Brain2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Riki、Shimotake Akihiro、Nakae Takuro、Yamao Yukihiro、Kikuchi Takayuki、Kunieda Takeharu、Ikeda Akio
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Neurosurgery

      巻: 30 ページ: 106~114

    • DOI

      10.7887/jcns.30.106

  • [雑誌論文] Connectivity Gradient in the Human Left Inferior Frontal Gyrus: Intraoperative Cortico-Cortical Evoked Potential Study2020

    • 著者名/発表者名
      Nakae Takuro、Matsumoto Riki、Kunieda Takeharu、Arakawa Yoshiki、Kobayashi Katsuya、Shimotake Akihiro、Yamao Yukihiro、Kikuchi Takayuki、Aso Toshihiko、Matsuhashi Masao、Yoshida Kazumichi、Ikeda Akio、Takahashi Ryosuke、Lambon Ralph Matthew A、Miyamoto Susumu
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 30 ページ: 4633~4650

    • DOI

      10.1093/cercor/bhaa065

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraoperative Electrophysiologic Mapping of Medial Frontal Motor Areas and Functional Outcomes2020

    • 著者名/発表者名
      Shibata Sumiya、Yamao Yukihiro、Kunieda Takeharu、Inano Rika、Nakae Takuro、Nishida Sei、Inada Taku、Takahashi Yuki、Kikuchi Takayuki、Arakawa Yoshiki、Yoshida Kazumichi、Matsumoto Riki、Ikeda Akio、Mima Tatsuya、Miyamoto Susumu
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 138 ページ: e389~e404

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2020.02.129

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 言語と意味記憶:Cognitive Neurophysiologyの立場から.2020

    • 著者名/発表者名
      松本理器,下竹昭寛,山尾幸広,菊池隆幸,國枝武治,池田昭夫.
    • 雑誌名

      高次脳機能研究

      巻: 40(3) ページ: 250-260

  • [雑誌論文] Intraoperative Electrophysiological Monitoring2020

    • 著者名/発表者名
      Yamao Yukihiro、Matsumoto Riki、Kikuchi Takayuki、Yoshida Kazumichi、Miyamoto Susumu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Neurosurgery

      巻: 29 ページ: 486~494

    • DOI

      10.7887/jcns.29.486

  • [学会発表] Physiology and pathology of the higher brain function: insights from intracranial EEG recordings2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto R.
    • 学会等名
      Chaucer Club (web seminar), MRC Cognition and Brain Sciences Unit. University of Cambridge
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 電気生理学から脳のネットワークの微細構造を見る:CCEPによる脳機能ネットワークの可視化と臨床応用(教育講演)2021

    • 著者名/発表者名
      松本理器
    • 学会等名
      第35回日本微小脳神経外科解剖研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Cortico-Cortical Evoked Potential.2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto R.
    • 学会等名
      Online Conference from the Intraoperative Monitoring Spanish Association 2020 (AMINE 2020)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Probing connectivity & epileptogenicity using cortico-cortical evoked potential2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto R.
    • 学会等名
      2nd Xuanwu Epilepsy & Brain Science International Forum
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 頭蓋内脳波 state-of-the art(教育講演11)2020

    • 著者名/発表者名
      松本理器
    • 学会等名
      第50回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 言語機能マッピング guidelines and beyond 20202020

    • 著者名/発表者名
      松本理器
    • 学会等名
      第18回Awake Surgery学会 施設認定講習会
    • 招待講演
  • [学会発表] てんかん病態から垣間見る高次脳機能とその変容(教育講演 II)2020

    • 著者名/発表者名
      松本理器
    • 学会等名
      第44回日本神経心理学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳機能局在の知(特別企画2 脳科学の知)2020

    • 著者名/発表者名
      松本理器.
    • 学会等名
      第40回日本脳神経外科コングレス総会
    • 招待講演
  • [学会発表] Exploring Physiology and Pathology of the Human Brain Network in Patients with Epilepsy.2020

    • 著者名/発表者名
      Riki Matsumoto.
    • 学会等名
      6th Neuroscience Network in Kobe Symposium
    • 招待講演
  • [学会発表] 臨床システム神経科学による脳病態の解明2020

    • 著者名/発表者名
      松本理器
    • 学会等名
      一般社団法人 神緑会新春学術講演会
    • 招待講演
  • [図書] Functional Mapping with Neurophysiologic Techniques (Chapter 78). in Wyllie’s Treatment of Epilepsy 7th edition2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto R, Dionisio S, Staudt M, Bulacio J, Nair D
    • 総ページ数
      1128
    • 出版者
      Lippincott Williams&Wilkins, Philadelphia
  • [備考] 神戸大学大学院医学研究科脳神経内科学分野研究紹介HP

    • URL

      https://www.med.kobe-u.ac.jp/sinkei/research/index.html

  • [備考] 京都大学大学院医学研究科てんかん・運動異常生理学講座

    • URL

      http://epilepsy.med.kyoto-u.ac.jp/research

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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