発振現象を基盤とした革新的神経修飾法の開発

2017 年度 実績報告書

• 研究領域: 非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解
• 研究課題/領域番号: 16H01605
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 濱田 雅 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (40708054)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 経頭蓋磁気刺激 / 発振現象 / 神経修飾

研究実績の概要

昨年度は被験者の固有振動数に基づいて新しい神経修飾法であるquadripulse stimulation (QPS)のパラメータを可変させ、より効果のつよい神経可塑性が得られるか検討したものの結果として固有振動数の影響は少ないことが明らかになった。
今年度は神経修飾法のばらつきに発振現象がどのように関与しているのか、更に詳しく検討するため、よく用いられているtheta burst stimulation (TBS)を用いた。そしてTBSによる神経可塑性のばらつきに刺激強度が与える影響について検討した。TBSは50Hzのバースト刺激を5Hzで行うプロトコールであるが刺激強度の影響について系統的に調べられていなかったためである。
結果は個々人の最適刺激強度が異なることが明らかになった（Sasaki et al., Brain Stimulation, 2018)。このことと発振現象の関連について直接は今回検討しなかったものの、固有振動数への修飾が刺激強度に依存している可能性が示唆された。
また国際共同研究により、個人ごとにベースラインの神経興奮性のばらつき自体が、TBSのばらつきに影響を与えていることが明らかになった（Hordacre et al., Brain Stimulaiton,m 2017)。ベースラインの神経興奮性のばらつきが固有振動数と相関する可能性もあり、神経修飾の誘導に発振現象自体が大いに関与している可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] The University of Adelaide(オーストラリア)
  • 国名: オーストラリア
  • 外国機関名: The University of Adelaide
• [国際共同研究] University College London(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University College London
• [雑誌論文] The intensity of continuous theta burst stimulation, but not the waveform used to elicit motor evoked potentials, influences its outcome in the human motor cortex. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T1, Kodama S1, Togashi N1, Shirota Y1, Sugiyama Y1, Tokushige SI2, Inomata-Terada S3, Terao Y3, Ugawa Y4, Hamada M5.
  • 雑誌名: Brain Stimulation 巻: 11 ページ: 400-410
  • DOI: 10.1016/j.brs.2017.12.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variability in neural excitability and plasticity induction in the human cortex: A brain stimulation study. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hordacre B1, Goldsworthy MR2, Vallence AM3, Darvishi S4, Moezzi B5, Hamada M6, Rothwell JC7, Ridding MC8.
  • 雑誌名: Brain Stimulation 巻: 10 ページ: 588-595
  • DOI: 10.1016/j.brs.2016.12.001.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Plasticity induced by non-invasive transcranial brain stimulation: A position paper. (2017)
  • 著者名/発表者名: Huang YZ, Lu MK, Antal A, Classen J, Nitsche M, Ziemann U, Ridding M, Hamada M, Ugawa Y, Jaberzadeh S, Suppa A, Paulus W, Rothwell J.
  • 雑誌名: Clinical Neurophysiology 巻: 128 ページ: 2318-2329
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2017.09.007
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The effect of age on the homotopic motor cortical long-term potentiation-like effect induced by quadripulse stimulation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hanajima R1,2,3, Tanaka N4, Tsutsumi R5,4, Enomoto H6, Abe M6, Nakamura K6, Kobayashi S6, Hamada M4, Shimizu T5,4, Terao Y4, Ugawa Y6,7.
  • 雑誌名: Experimental Brain Research 巻: 235 ページ: 2103-2108
  • DOI: 10.1007/s00221-017-4953-0.
  • 査読あり