2017 Fiscal Year Research-status Report
Do the Basal ganglia modulate the neural clock speed through alpha and beta wave?
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17K01617
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
谷部 好子 高知工科大学, 総合研究所, 客員研究員 (30582829)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 元康 杏林大学, 医学部, 助教 (20434194)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | パーキンソン病 / 大脳基底核 / ドパミン / 脳波 / 時間知覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[目的] 先行研究が示唆するところによると線条体ドパミンレベルは時間知覚に関与している。また、近年の研究によるとα・β帯域の脳波は時間知覚に関与している。脳深部にある線条体のドパミンレベルと皮質から測定される脳波とをつなぐため、平成29年度に実施すべき課題として、１．ドパミン系疾患の患者での時間知覚測定、２．DaT スキャンによる時間知覚と脳内ドパミン量との相関の検証、３．脳波測定の開始とを挙げた。
[実績]１．運動と感覚イベントとの時間的結合にも線条体ドパミン系が関与していると予想し、ドパミンを欠く疾患であるパーキンソン病が時間知覚に及ぼす影響を検証した。具体的にはパーキンソン病患者18名・年齢一致統制群18名・若年統制群20名において脳内ドパミンレベルを上昇するレボドパ服薬有無2条件で時間知覚測定実験を行った。結果、身体運動に伴う時間知覚変調への脳内ドパミンレベルの関与を示唆する結果を得た。
２．については本間博士が昭和大学に移籍したことにより DaT スキャンの使用が不可能になった。その代わり、同大学にて高性能の経頭蓋磁器刺激を用いて時間知覚と脳活動との因果関係を検証する。
３．についてはこれまでの実験と同様、身体運動を誘発した感覚イベントの生起タイミングを回答する課題を行った。条件を示すキューが提示される前の脳波をベースラインとして感覚イベント（音刺激）生起タイミング近辺の脳波を解析した。実験には若年健常者20名が参加した。結果、音刺激提示直前200ミリ秒～直後100ミリ秒にかけ、右側頭のα帯域パワーにおける条件間の差（身体運動条件-統制条件）と知覚されたタイミングの条件間の差との間に正の相関が見られた。先行研究が示唆するところによると右側頭は視覚刺激のタイミング判断で役割を担っている。本研究はこの領域が身体運動に関与する情報と視覚情報との統合にも寄与していることを示す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
[予定からの遅れ・変更] 平成29年度に実施できなかったのは、パーキンソン病以外のドパミン系疾患の患者での時間知覚測定、および DaT スキャンによる時間知覚と脳内ドパミン量との相関の検証である。しかしながら前者についてはパーキンソン病患者にて十分な量のデータを取得したほか健常成人への投薬実験を実施し、より強固な考察が可能となった（論文投稿中）。
[予定より進展がみられた点] 当初、脳波測定は開始に向けた準備のみを想定していた。しかしながら健常成人20人でのデータを取得し、学会発表に至ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初、ドパミン系が時間知覚に影響するという因果関係を DaT スキャンにより検証することを予定していたが断念した。しかしながらパーキンソン病以外のドパミン系疾患の患者での時間知覚測定にて健常統制群を年齢一致統制群と若年統制群の2群とし（年齢一致統制群の線条体ドパミンレベルは若年健常群に比べると加齢の影響により減少していると考えられる）、さらに両群でレボドパ服薬有無2条件でデータを取得したこと、また、患者群・年齢一致統制群において認知能力・運動能力の測定を行ったことにより、ドパミン系以外の要因の影響を検証することはできたと考える。
今後はさらに、線条体からの入力を受ける部位の経頭蓋磁器刺激などにより、ドパミン系が時間知覚に影響するという因果関係をさらに明らかにする。
今後は、脳波測定データをもとに MRI 実験で特に検証する部位を絞り込む。
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| Causes of Carryover |
DaT スキャンを行わないこととしたため、その見込み費用が使用されなかった。本費用は平成30年度以降に実施する経頭蓋磁器刺激実験等に使用する。
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