大脳基底核-大脳皮質ループ回路が神経振動子を制御する歩行障害モデルの構築

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21700353
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 岡本 剛 九州大学, 医学研究院, 准教授 (90432913)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 計算論的神経科学 / 歩行モデル / 歩行障害 / パーキンソン病

研究概要

本研究では,大脳基底核と大脳皮質とを繋ぐ脳のループ回路を考慮した歩行モデルを構築し,健常者およびパーキンソン病(PD)患者の歩行パターンを再現した.最初に歩行データを詳細に解析し,若年健常者と高齢健常者の歩き方の違い,高齢健常者と高齢PD患者の歩き方の違いを特徴付ける指標を求めた.次に,脳ループ回路と神経振動子からなるモデルを構築し,コンピュータシミュレーションで高齢健常者と高齢PD患者の下肢の歩行動作を再現した.脳ループ回路のふるまいを変えることで,歩行の制御が変わることを確かめた.

研究成果

• [雑誌論文] Construction of Brain Simulator System for Computer-aided Progress Overview FY2011 Diagnosis and Therapy (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyagi Y, Morooka K, Fukuda T, Okamoto T, Sunagawa K.
  • 雑誌名: The 3rd International Symposium on Computational Anatomy ページ: 108-109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discrimination analysis of gait in normal aging and Parkinson' s disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi OKAMOTO, Yoshitaka NAKANISHI, Katsuya OGATA, Etsuo GENDA, Akifumi MAKINOUCHI, Shozo TOBIMATSU.
  • 雑誌名: Proceedings of the 3rd International Symposium on Digital Manufacturing ページ: 179-184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional Reconstruction of Human Brain Histological Section and the Development of Digital Brain Atlas of the Japanese (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Miyagi, Kenichi Morooka, Takaichi Fukuda, Tsuyoshi Okamoto, Kenji Sunagawa, Xian Chen, Takehito Hayami.
  • 雑誌名: Proceedings of the 3rd International Symposium on Digital Manufacturing ページ: 153-158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral analysis of field potential recordings by DBS electrode for localization of subthalamic nucleus in patients with Parkinson' s disease (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Miyagi, Tsuyoshi Okamoto, Takato Morioka, Shozo Tobimatsu, Yoshitaka Nakanishi, Kazuyuki Aihara, Kimiaki Hashiguchi, Nobuya Murakami, Fumiaki Yoshida, Kazuhiro Samura, Shinji Nagata, Tomio Sasaki
  • 雑誌名: Stereotactic and Functional Neurosurgery 巻: 87 ページ: 211-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Short circuit in deep brain stimulation
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Samura, Yasushi Miyagi, Tsuyoshi Okamoto, Takehito Hayami, Mitsuo Katano, Kazufumi Kamikaseda.
  • 雑誌名: Journal of Neurosurgery 巻: in press
  • 査読あり
• [学会発表] onstruction of Brain Simulator System for Computer-aided Diagnosis and Therapy (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyagi Y, Morooka K, Fukuda T, Okamoto T, Sunagawa K
  • 学会等名: Construction of Brain Simulator System for Computer-aided Diagnosis and Therapy : Progress Overview FY2011
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20120303-04
• [学会発表] Clinical implication of short circuit in DBS (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyagi Y, Samura K, Okamto T, Hayami T.
  • 学会等名: The 8th Asian Australasian Society of Stereotactic & Functional Neurosurgery Scientific meeting(AASSFN 2011)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2012-06-18
• [学会発表] Discrimination analysis of gait in normal aging and Parkinson' s disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi OKAMOTO, Yoshitaka NAKANISHI, Katsuya OGATA, Etsuo GENDA, Akifumi MAKINOUCHI, Shozo TOBIMATSU
  • 学会等名: The 2011 International Symposium on Digital Manufacturing(ISDM2011)
  • 発表場所: Kitakyushu, Japan
  • 年月日: 20111130-1202
• [学会発表] hree-dimensional Reconstruction of Human Brain Histological Section and the Development of Digital Brain Atlas of the Japanese (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Miyagi, Kenichi Morooka, Takaichi Fukuda, Tsuyoshi Okamoto, Kenji Sunagawa, Xian Chen, Takehito Hayami
  • 学会等名: Proceedings of the 3rd International Symposium on Digital Manufacturing(ISDM2011)
  • 発表場所: Kitakyushu, Japan
  • 年月日: 20111130-1202
• [学会発表] パーキンソン病患者の定量的歩行評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本剛
  • 学会等名: 非線形・非平衡動力学ワークショップ
  • 発表場所: 鹿児島大
  • 年月日: 2010-10-16