ジストニーの発症機序:運動皮質抑制機構の異常の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13470134
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 柴崎 浩 京都大学, 医学研究科, 教授 (30037444)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 美馬 達哉 京都大学, 医学研究科, 助手 (20324618) ; 目崎 高広 京都大学, 医学研究科, 助手 (40335287) ; 池田 昭夫 京都大学, 医学研究科, 講師 (90212761) ; 長峯 隆 京都大学, 医学研究科, 助教授 (10231490) ; 福山 秀直 京都大学, 医学研究科, 教授 (90181297)
• Keywords: ジストニー / 磁気共鳴機能画像法 / 書痙 / 感覚運動機能連関 / 磁気刺激 / コヒーレンス / フルマゼニール / GABA作動性受容体

Research Abstract

局所性ジストニーにおける運動皮質抑制機構の異常を解明するために、空間分解能に優れ、時間分解能を改善した単一試行・事象関連磁気共鳴機能画像法(fMRI)を書痙患者に応用して、新しい知見を得た。書痙患者8名と年齢を適合させた健常成人12名を対象として、右手首伸筋の筋収縮を随意的に中断させる筋弛緩課題および右手首を随意的に伸展させる筋収縮課題を用い、1.5テスラMRIスキャナーにより、課題遂行中の賦活画像を求めた。その結果、健常対照群では、そのいずれの課題においても運動対側の一次感覚運動野(SI-MI)および両側補足運動野(SMA)に活動の増強を認めた。一方、書痙患者群では、筋弛緩、収縮の両課題において、各々の活動領域の大きさが有意に減少していた。このことから、局所性ジストニーでは、SI-MIおよびSMAにおける随意運動調節機構に異常があり、それは興奮性、抑制性の両面においてみられることが明らかになった。また、我々は既に局所性ジストニーにおける感覚運動機能連関の異常を証明しているが、今年度は、ある程度持続する脳機能の可塑的変化を生じさせる目的で、健常者において一次体性感覚運動野に低頻度磁気刺激を行い、その直後に体性感覚閾値の上昇を認めた。今後はこの手法を低頻度磁気刺激によるジストニアの治療法開発につなげていきたい。また、脳磁場-筋放電活動間同期化(コヒーレンス)を不随意運動(振戦)の解析に臨床応用した。パーキンソン病と本態性振戦において、振戦に一致して脳波筋電図間コヒーレンスが認められ、各種振戦における一次感覚運動野の関与が示された。同様の手法をジストニーにも応用し、皮質機能を検討する予定である。GABA作動性受容体イメージング法開発の手段として、現在は主として健常者を対象に、フルマゼニールを用いてPETを行い、データを解析中である。

Research Products

• [Publications] Oga T, et al.: "Abnormal cortical mechanisms of voluntary muscle relaxation in patients with writer's cramp: a fMRI study"Brain. (in press).
• [Publications] Ohara S, et al.: "Increased synchronization of cortical oscillatory activities between human supplementary motor and primary sensorimotor areas during voluntary movements"J Neurosci.. 21. 9377-9386 (2001)
• [Publications] Bai O, et al.: "Compensation of hand movement for patients by assistant force: relationship between human hand movement and robot arm motion"IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng.. 9. 302-307 (2001)
• [Publications] Bai O, et al.: "Assistant force compensation for hand movement of patients by using exogenous signals and/or neurophysiological signals"Artif. Life Robotics. 4. 227-232 (2001)
• [Publications] Hanakawa T, et al.: "Functional mapping of human medial frontal motor areas. The combined use of functional magnetic resonance imaging and cortical stimulation"Exp Brain Res.. 138. 403-409 (2001)
• [Publications] Ikeda A, et al.: "Asymmetric tonic seizures with bilateral parietal lesions resembling frontal lobe epilepsy"Epileptic Disord.. 3. 17-21 (2001)