経頭蓋的直流刺激法の皮質基底核ループへの影響 fMRI・脳波・PETによる検討

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21613003
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 美馬 達哉 京都大学, 医学研究科, 准教授 (20324618)
• キーワード: 経頭蓋的直流刺激 / 脳可塑性 / 皮質基底核ループ / 機能的磁気共鳴画像

研究概要

本研究の目的は、経頭蓋的直流刺激法施行の後に生じる可塑的変化について、(1)fMRIと脳波律動を組み合わせた手法でその範囲と持続時間を詳細に評価し、(2)11Cラクロプライドを用いたPETでドパミンレベルを測定し、皮質基底核ループの機能変化を解明することである。
11Cラクロプライドを用いたPETによる脳機能イメージング研究については、経頭蓋的直流刺激法の前段階として、反復運動による運動学習の効果を検討した。その結果、脳内とくに基底核でのドパミン量と運動学習のconsolidationとの間に密接な関連性があることを明らかにした。この研究成果は脳可塑性とドパミンとの関係をPETによって解明したものであり、すでに国際的雑誌に発表した。
また、脳内のドパミン欠乏が生じることが知られているパーキンソン病患者群でも同様の検討を行いつつある。この場合、パーキンソン病患者の運動障害や運動学習能力の障害を経頭蓋的直流刺激法で改善するという臨床応用の可能性もある。経頭蓋的直流刺激法が、脳内ドパミンを増加させることが,11Cラクロプライドを用いたPETで客観的に検証できれば、新しい治療法の開発にもつながる。
このように、平成23年度には、それまでの研究を継続するとともに、研究結果の総合的解析を行い、研究成果を国際学会や国際的雑誌に発表して、成果を社会に還元することを目指した研究発展をおこなった。
こうした多面的な非侵襲的脳機能イメージング手法を統合的に用いることで経頭蓋的直流刺激法が皮質基底核ループに与える影響を詳細に解明することができることが期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Pathophysiology of unilateral asterixis due to thalamic lesion (2012)
  • 著者名/発表者名: Inoue M, Kojima Y, Mima T, Sawamoto N, Matsuhashi M, Fumuro T, Kinboshi M, Koganemaru S, Kanda M, Shibasaki H
  • 雑誌名: Clinical neurophysiology 巻: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2012.01.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Common inhibitory prefrontal activation during inhibition of hand and foot responses (2012)
  • 著者名/発表者名: Tabu H, Mima T, Aso T, Takahashi R, Fukuyama H
  • 雑誌名: NeuroImage 巻: 59 ページ: 3373-3378
  • DOI: 10.1016/j.neuroimage.2011.10.092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human motor plasticity induced by mirror visual feedback (2012)
  • 著者名/発表者名: Nojima I, Mima T, Koganemaru S, Thabit MN, Fukuyama H, Kawamata T
  • 雑誌名: The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience 巻: 32 ページ: 1293-1300
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.5364-11.2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in striatal dopamine release associated with human motor-skill acquisition (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawashima S, Ueki Y, Kato T, Matsukava N, Mima T, Hallett M, Ito K, Ojika K
  • 雑誌名: PloS one 巻: 7 ページ: e31728
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0031728
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of tongue sensory disturbance by somatosensory evoked magnetic fields following tongue stimulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Maezawa H, Yoshida K, Matsuhashi M, Yokoyama Y, Mima T, Bessho K, Fujita S, Nagamine T, Fukuyama H
  • 雑誌名: Neuroscience research 巻: 71 ページ: 244-250
  • DOI: 10.1016/j.neures.2011.07.1831
  • 査読あり
• [雑誌論文] Momentary reward induce changes in excitability of primary motor cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Thabit MN, Nakatsuka M, Koganemaru S, Fawi G, Fukuyama H, Mima T
  • 雑誌名: Clinical neurophysiology 巻: 122 ページ: 1764-1770
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2011.02.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional relevance of pre-supplementary motor areas for the choice to stop during Stop signal task (2011)
  • 著者名/発表者名: Tabu H, Mima T, Aso T, Takahashi R, Fukuyama H
  • 雑誌名: Neuroscience research 巻: 700 ページ: 277-284
  • DOI: 10.1016/j.neures.2011.03.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric activation of the primary motor cortex during observation of a mirror reflection of a hand (2011)
  • 著者名/発表者名: Tominaga W, Matsubayashi J, Furuya M, Matsuhashi M, Mima T, Fukuyama H, Mitani A
  • 雑誌名: PloS one 巻: 6 ページ: e28226
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0028226
  • 査読あり