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2010 年度 実績報告書

ヒト大脳の脳溝内機能解剖の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22390275
研究機関大阪大学

研究代表者

吉峰 俊樹  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (00201046)

研究分担者 平田 雅之  大阪大学, 医学系研究科, 特任准教授(常勤) (30372626)
齋藤 洋一  大阪大学, 先端科学イノベーションセンター, 特任教授 (20252661)
橋本 直哉  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (90315945)
貴島 晴彦  大阪大学, 医学系研究科, 講師 (10332743)
後藤 哲  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (80533801)
キーワード脳溝 / 神経接続性 / 皮質脳波 / コヒーレンス / ファイバートラッキング
研究概要

解剖MRI画像を用いて、脳溝三次元形状を抽出し、CADソフトウェア上で脳溝の深さや長さ等の解剖学的特徴を計測した。その結果、特に手の領域周囲の脳溝形状には、ほとんど個人差が認められないことが明らかになった。また、SEFの反応と中心溝の形状との比較に関しても、反応を認める解剖学的位置の一致を認め、これに関しても個人差が大きくはないことが明らかとなった。これらは、解剖学的な形状を客観的に定量化することで、機能局在を知ることができることを示唆している。
さらに、拡散テンソル画像を用いてファイバートラッキングを行うことで、皮質問の接続線維を視覚化することができた。被験者と患者で比較検討を行った。健常者群では運動やと感覚野とを接続する神経線維があるのに対して、脳溝内に腫瘍性病変があるが感覚野は温存されている3症例では、DTIのFA値の低下を中心溝深部の白質に認め、運動野と感覚野を接続する神経線維の描出の低下を認めた。これらの症例では、脳磁図の感覚刺激によるSEF反応で、N20の一次反応を認めるものの、それ以降の反応は低下していた。このように白質の変化による影響で一時感覚野から、他の脳回への情報伝播が阻害されていることが明らかになった。これらは、脳の形状とそれらの伝播経路との関係を明らかにするとともに、脳の接続性と反応の伝播メカニズムを明らかにする点で重要である。さらに、今後、健常被験者及び患者における計測を継続し、詳細な信号解析を行っていく。
また、患者1名については、三次元脳溝形状の高密度硬膜下電極の試作を行った。被験者のMRIから、まず脳溝抽出ソフトで脳溝を自動抽出した。これを、三次元のCADソフト3-Maticで整形処理し、型を三次元プリンターで作成した。このことにより、高密度で脳溝内に挿入することができる密着型の高密度(従来比16倍密度)電極の試作品に初めて成功した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Real-time control of a prosthetic hand using human electrocorticography signals2011

    • 著者名/発表者名
      Yanagisawa T
    • 雑誌名

      Journal of Neurosurgery

      巻: (Epub only)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frequency-dependent spatiotemporal distribution of cerebral oscillatory changes during silent reading : a magnetoencephalograhic group analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Goto
    • 雑誌名

      Neuroimage

      巻: 54 ページ: 560-567

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 皮質脳波を用いたブレイン・マシン・インターフェース(BMD(特集 脳の可塑性とリハビリテーション)2010

    • 著者名/発表者名
      平田雅之
    • 雑誌名

      Monthly book medical rehabilitation

      巻: 118 ページ: 67-74

  • [学会発表] Human volitional movements to brain-machine interface(BMI)2011

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Yoshimine
    • 学会等名
      Osaka-UW Joint Workshop 2011
    • 発表場所
      Washington, USA
    • 年月日
      2011-03-17
  • [学会発表] Human brain-machine interface(BMI)2011

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Yoshimine
    • 学会等名
      Osaka-UCSD Joint Workshop 2011
    • 発表場所
      California, USA
    • 年月日
      2011-03-15
  • [学会発表] Brain-machine interface, a novel technique to connect the brain with computer2011

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Yoshimine
    • 学会等名
      The 16th Convention Of Academia Eurasiana Neurochirurgica
    • 発表場所
      Mumbai, India
    • 年月日
      2011-02-20
  • [学会発表] 大脳運動野の手術とその後2010

    • 著者名/発表者名
      吉峰俊樹
    • 学会等名
      TMZ(tomozolomide)Forum in HIROSHIMA 2010
    • 発表場所
      広島県広島市(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-19
  • [学会発表] Real-time decording of ECoG for human motor BMI2010

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Yoshimine
    • 学会等名
      29th International Congress of Clinical Neurophysiology
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 年月日
      2010-10-29
  • [学会発表] 次世代型脳表グリッド電極の開発個々人の脳にフィットする3次元形状高密度電極2010

    • 著者名/発表者名
      Morris Shayne
    • 学会等名
      脳神経外科学会総会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2010-10-28
  • [学会発表] 皮質下脳波計測による神経白質線維の活動計測2010

    • 著者名/発表者名
      後藤哲
    • 学会等名
      脳神経外科学会総会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2010-10-27
  • [学会発表] Connecting the brain with computers-ECoG-based brain machine interface2010

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Yoshimine
    • 学会等名
      7th Asia Pacific Symposium on Neural Regeneration
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2010-09-18
  • [学会発表] 大脳運動野の手術とBMI2010

    • 著者名/発表者名
      吉峰俊樹
    • 学会等名
      第7回 信州脳神経外科研究会
    • 発表場所
      長野県松本市(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-10
  • [図書] 先端医療シリーズ40リハ医とコメディカルのための最新リハビリテーション医学2010

    • 著者名/発表者名
      柳澤琢史、平田雅之、吉峰俊樹
    • 総ページ数
      79-83
    • 出版者
      寺田国際事務所/先端医療技術研究所

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公開日: 2012-07-19  

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