ヒト皮質脳波信号処理に基づく運動・言語の高次脳機能発現メカニズムの研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23500484
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 融合脳計測科学
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 加藤 天美 近畿大学, 医学部, 教授 (00233776)
• 研究分担者: 柴田 智広 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (40359873)
• 連携研究者: 中野 直樹 近畿大学, 医学部, 講師 (60258027)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 高次脳機能 / fMRI / 皮質脳波 / 運動企図 / 発声企図 / 言語機能 / BMI / 脳機能賦活

研究概要

ヒトの高次脳機能は広い範囲の脳領域の協調により発現すると考えられているが、ヒトの能動的企図（チョイス）を包含する情報は驚くほど狭い領域の脳皮質活動に集約される可能性がある。本研究では、まず、fMRIを用いて単語レベルと文レベルの課題における、賦活部位を解析した。ついで、BMI技術による意思推定を目指し、皮質脳波からの黙読母音の判別を行った。その結果、それぞれの言語処理信号を分別するためには、1～数カ所に限局した皮質領域信号で十分であることが判明した。脳機能の発現は、広い脳領域にわたる同時並行的・遂時的な情報処理を基盤としているが、企図形成に関与する皮質領域は限られていると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Neural Decoding of Single Vowels during Covert Articulation using Electrocorticography (2014)
  • 著者名/発表者名: Ikeda S, Shibata T, Nakano N, Okada R, Tsuyuguchi N, Ikeda K, Kato A
  • 雑誌名: Front Hum Neurosci 巻: 8 ページ: 125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endovascular microcatheter provocation test for the diagnosis of glossopharyngeal neuralgia (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakano N, Fukawa N, Nakagawa N, Nakanishi K, Tsuji K, Yabuuchi T, Iwakura N, Kato A
  • 雑誌名: J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg
  • 査読あり
• [雑誌論文] The chicken egg and skull model of endoscopic endonasal transsphenoidal surgery improves trainee drilling skills (2014)
  • 著者名/発表者名: Okuda T, Ymashita J, Fujita M, Yoshioka H, Tsaka T, Kato A
  • 雑誌名: Acta Neurochir
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cystic brain metastasis in non-small cell lung cancer with ALK rearrangement (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayashi H, Okamoto I, Tanizaki J, Tanaka K, Okuda T, Kato A, Nishimura Y, Nakagawa K
  • 雑誌名: J Clin Oncol
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brain areas associated with sentence processing : a functional MRI study and a lesion study (2013)
  • 著者名/発表者名: Okada R, Okuda T, Nakano N, Nishimatsu K, Fukushima H, Onoda M, Otsuki T, Ishii K, Murakami T, Kato A
  • 雑誌名: J Neuroling 巻: 26 ページ: 470-478
  • 査読あり
• [雑誌論文] Altered extrafocal iomazenil activity in mesial temporal lobe epilepsy (2012)
  • 著者名/発表者名: Hosomi K, Kishima H, Oshino S, Hirata M, Tani N, Maruo T, Khoo HM, Shimosegawa E, Hatazawa J, Kato A, Yoshimine T
  • 雑誌名: Epilepsy Res 巻: 103 ページ: 195-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-frequency oscillations on scalp EEG predicting the epileptogenic zone in symptomatic West syndrome (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwatani Y, Kagitani-Shimono K, Tominaga K, Okinaga T, Kishima H, Kato A, Nagai T, Ozono K
  • 雑誌名: Epilepsy Res 巻: 102 ページ: 60-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence-guided surgery for glioblastoma multiforme using high-dose fluorescein sodium with excitation and barrier filters (2012)
  • 著者名/発表者名: Okuda T, Yoshioka H, Kato A
  • 雑誌名: J Clin Neurosci 巻: 19 ページ: 1719-1722
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term developmental outcome in patients with West syndrome after epilepsy surgery (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwatani Y, Kagitani-Shimono K, Tominaga K, Okinaga T, Mohri I, Kishima H, Kato A, Sanefuji W, Yamamoto T, Tatsumi A, Murata E, Taniike M, Nagai T, Ozono K
  • 雑誌名: Brain Dev 巻: 34 ページ: 731-738
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spinal syringomyelia following subarachnoid hemorrhage (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi K, Uchiyama T, Nakano N, Fukawa N, Yamada K, Yabuuchi T, Iwakura N, Kato A
  • 雑誌名: J Clin NeuroSci 巻: 19 ページ: 594-597
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuromodulation Using Intrathecal Baclofen Therapy for Spasticity and Dystonia (2012)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama T, Nakanishi K, Fukawa N, Yoshioka H, Murakami S, Nakano N, Kato A
  • 雑誌名: Neurol Med Chir (Tokyo) 巻: 52 ページ: 463-469
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computed Three-Dimensional Atlas of Subthalamic Nucleus and Its Adjacent Structures for Deep Brain Stimulation in Parkinson's Disease (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakano N, Tanada M, Watanabe A, Kato A
  • 雑誌名: ISRN Neurology 巻: Volume 2012 ページ: 13
  • DOI: 10.5402/2012/592678
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slower growth of skull base meningiomas compared with non-skull base meningiomas based on volumetric and biological studies (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto N, Rabo CS, Okita Y, Kinoshita M, Kagawa N, Fujimoto Y, Morii E, Kishima H, Maruno M, Kato A, Yoshimine T
  • 雑誌名: J Neurosurg 巻: 116 ページ: 574-580
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hemiparesis caused by cervical spontaneous spinal epidural hematoma; Report of 3 cases (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi K, Nakano N, UchiyamaT, Kato A
  • 雑誌名: Adv Orthop 巻: 2011 ページ: 516382
  • DOI: 10.4061/2011/516382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal Reconstruction with Hydroxyapatite Cement for Bony defect after Frontotemporal Craniotomy (2011)
  • 著者名/発表者名: Sanada Y, Fujinaka T, Yoshimine T, Kato A
  • 雑誌名: J Clin Neurosci 巻: 18 ページ: 280-282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microsurgical Maneuvers under Side-Viewing Endoscope in the Treatment of Skull Base Lesions (2011)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi M, Kato A, Taki T, Tsuzuki T, Yoshimine T, Kohmura E
  • 雑誌名: Skull Base 巻: 21 ページ: 115-122
  • 査読あり
• [学会発表] てんかん外科の適応と実際 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第10回 Hyogo Neuroscience Seminar
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2014-02-22
• [学会発表] てんかん診療における脳神経外科の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 静岡県中部 脳神経外科-てんかん治療を考える会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2014-01-24
• [学会発表] てんかん診療ネットワークのめざすところ (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: てんかん病診連携懇話会
  • 発表場所: 堺
  • 年月日: 2014-01-23
• [学会発表] 当院におけるVNSの経験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: てんかん外科と迷走神経刺激療法-京滋地区講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-11-29
• [学会発表] 症候性てんかん診療アップデ ー ト (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: Epilepsy Symposium for Neurosurgeon 2013
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2013-11-16
• [学会発表] Vagus nerve stimulation -Mechanism of action- (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato A
  • 学会等名: 6th Asian Epilepsy Surgery Congress
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2013-11-10
• [学会発表] 症候性てんかんの病態と治療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第72回 日本脳神経外科学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-10-17
• [学会発表] 症候性てんかんの病態と治療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: Neurosurgery Meeting
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-10-05
• [学会発表] 症候性てんかんの治療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 貝塚市医師会学術講演会
  • 発表場所: 貝塚
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] Vagus nerve stimulation -Mechanism of action- (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato A
  • 学会等名: WFNS2013
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] てんかん外科について-迷走神経刺激術を中心に- (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 成人のためのてんかん治療フォーラム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-09-07
• [学会発表] 症候性てんかんの病態と治療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第3回 Epilepsy Expert Meeting
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-05-24
• [学会発表] 脳の機能イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第2回脳イメージング研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2013-04-18
• [学会発表] 大阪てんかん診療ネットワーク構築を目指して (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第1回大阪てんかん診療ネットワーク研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2013-03-20
• [学会発表] てんかんの診療連携 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 岸和田市医師会学術講演会
  • 発表場所: 岸和田
  • 年月日: 2013-02-14
• [学会発表] 迷走神経刺激療法のメカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第2回トランスレーショナルてんかん研究会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] 機能的脳疾患医療応用の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: CREST-H24- 公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] 症候性てんかんへの脳外科的アプローチ (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 旭川神経疾患勉強会
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2012-11-22
• [学会発表] 小児難治てんかんの外科治療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 脳神経外科セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-11-14
• [学会発表] Development of hospital network for epilepsy surgery using commercial web-based TV conference system (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato A
  • 学会等名: 5th Congress of Asian Epilepsy Surgery Society
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2012-11-13
• [学会発表] Standard setting for epilepsy surgery (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato A
  • 学会等名: 5th Congress of Asian Epilepsy Surgery Society
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2012-11-13
• [学会発表] てんかんの病診連携 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第1回てんかんセンター懇話会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-10-31
• [学会発表] 迷走神経刺激療法のメカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第71回日本脳神経外科学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-10-18
• [学会発表] てんかんの診断から最新の治療まで- 脳神経外科の立場から (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 日医生涯教育協力講座セミナ
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] ~各診療科の立場からてんかん診療連携を考える~脳神経外科の立場から (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第46回日本てんかん学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-10-11
• [学会発表] 機能的大脳半球切除術により退行・自閉症を回避しえた片側巨脳症の長期追跡例 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第46回日本てんかん学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-10-11
• [学会発表] 症候性てんかんの病態と治療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 神戸てんかんカンファレンス
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] 症候性てんかんのマネジメン ト (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 函館てんかんフォーラム
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] 症候性てんかんの病態と治療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第33回三重てんかん研究会
  • 発表場所: 津
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] てんかん外科治療のエビデンス -脳梁離断術か迷走神経刺激術か (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第30回四国小児神経症例検討会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2012-09-03
• [学会発表] 難治性てんかんに対する外科治療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第3回泉州脳神経 Colloquia
  • 発表場所: 泉佐野
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] 脳神経外科てんかん診療-最近のトピックス- (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 脳神経外科のためのてんかん最新治療講演会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2012-08-24
• [学会発表] 高齢者てんかんのマネジメント (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: てんかん学術勉強会
  • 発表場所: 富田林
  • 年月日: 2012-08-09
• [学会発表] 症候性てんかんとその治療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第18回神経と親しむ会
  • 発表場所: 高槻
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] 脳神経外科てんかん診療の最近のトピックス (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 日医生涯教育協力講座セミナ
  • 発表場所: 山梨
  • 年月日: 2012-07-07
• [学会発表] てんかんの診断と治療:発作型, 薬物治療, 運転免許, 妊娠など (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第6回りんくうブレインセミナー
  • 発表場所: 泉佐野
  • 年月日: 2012-05-23
• [学会発表] 広域震災時の学会対応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第32回日本脳神経外科コングレス
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-05-11
• [学会発表] Vagus nerve stimulation -Mechanism of action- (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato A
  • 学会等名: Joint Neurosurgical Convention 2013
  • 発表場所: Hawaii, U.S.A.
  • 年月日: 2012-05-11
• [学会発表] てんかんの薬物療法-脳血管障害を中心に- (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第37回日本脳卒中学会総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-04-26
• [学会発表] 外傷後てんかん (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第35回日本脳神経外傷学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] 迷走神経刺激療法のメカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第20回九州山口てんかん外科研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] 地域におけるてんかん診療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 大阪狭山市医師会学術講演会
  • 発表場所: 大阪狭山
  • 年月日: 2012-02-16
• [学会発表] 症候性てんかんの病態と治療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 三河てんかん研究会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-02-14
• [学会発表] 難治性てんかんに対する外科治療-とくに脳梁離断と迷走神経刺激術について (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第192回大阪小児科医学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] てんかん治療医を増やすために何をなすべきか -脳神経外科の立場から- (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第45回日本てんかん学会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-10-06
• [学会発表] てんかん治療の進歩 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第2回Ichihara Stroke Conference
  • 発表場所: 市原
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] 脳神経外科医のためのてんかん薬物治療 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第1回脳神経外科医のためのてんかん治療フォーラム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] 難治性てんかんに対する脳神経外科的アプローチ (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第32回宮崎てんかん懇話会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2011-07-01
• [学会発表] 難治性てんかんの外科治療 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第8回広島けいれんフォーラム
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] 機能的脳神経外科 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤天美
  • 学会等名: 第28回脳神経外科生涯教育研修会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-06-19
• [図書] Surgical management of petrous apex chlesteatoma : Our experience of 15 cases. In Takahashi H ed. "Cholesteatoma and ear surgery: An update" (2013)
  • 著者名/発表者名: DoiK, SatoM, MiyashitaM, SatoK, IsonoM, TeraoK, SanadaA, KatoA
  • 総ページ数: 139-141
  • 出版者: Kugler Publications
• [図書] Chapter 8: Surgical Treatment for Multiple Brain Metastases. in Lichtor T ed. "Clinical Management and Evolving Novel Therapeutic Strategies for Patients with Brain Tumors" (2013)
  • 著者名/発表者名: Okuda T, Kato A
  • 総ページ数: 183-192
  • 出版者: InTech
• [備考]
  • URL: http://www.med.kindai.ac.jp/nouge/