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2009 Fiscal Year Annual Research Report

経頭蓋的直流刺激法の皮質基底核ループへの影響 fMRI・脳波・PETによる検討

Research Project

Project/Area Number 21613003
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

美馬 達哉  Kyoto University, 医学研究科, 准教授 (20324618)

Keywords経頭蓋的直流刺激 / 脳可塑性 / 皮質-基底核ループ / 機能的磁気共鳴画像法
Research Abstract

本研究計画の目的は、近年、新しい脳刺激手法として神経科学研究および臨床応用が行われているdDCSの作用機構を、複数の非侵襲的神経イメージング手法を組み合わせることによって解明しようとするものである。
fMRIは、神経活動の変化に伴う脳血流や代謝の変化をMRIによって経時的に撮像してイメージングする手法である。本研究計画では、tDCS前後でのMRI T2*強調画像を撮影し、statistical parametric mappingを用いて変化を統計的に解析し、tDCSによる脳活動の変化を定量的に明らかにする(3T-MRI, Trio、現有設備)。全脳を覆う多チャンネル脳波(64チャンネル、Neuroscan system、現有設備)を用いて、大脳皮質の電気的活動を直接に反映する脳波律動の定量的スペクトル解析することで、fMRIとは異なった情報を高い時間分解能で得ることが可能である。
本年度には、tDCSの各種パラメータを系統的に検討する基礎技術として、MRIスキャナー内で使用可能なtDCS電極と必要な週辺機器の開発とその検討を行った。スキャン中の変動磁場による誤作動を回避するための機器修正が必要であった。その他に、電極による画像の乱れが、電極直下の頭部ではわずかではあるが認められた。この点については、ソフトウェア上の操作のみで修正可能かどうかについて検討中である。また、脳磁図(Magnetoencephalography: MEG)でも同様の検討を行うため、非磁性体での刺激電極と電線を開発して、MEGシールド室のなかでのその作動確認を行った。その結果、tDCSによる刺激の施行中に同時のMEG記録は困難であるが、その前後での記録は安定して行うことが可能であった。また、tDCSと同様の脳可塑性を誘導する技術としてのTMSに関して、皮質-基底核ループへの影響を含めて検討した。

  • Research Products

    (15 results)

All 2010 2009

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Effects of aging on the human motor cortical plasticity studied by paired associative stimulation.2010

    • Author(s)
      Fathi D, Ueki Y, Mima T, Koganemaru S, Nagamine T, Tawfik A, Fukuyama H
    • Journal Title

      Clinical neurophysiology 121

      Pages: 90-93

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differential Contributions of the Intraparietal Sulcus and the Inferior Parietal Lobe to Attentional Blink : Evidence from Transcranial Magnetic Stimulation.2010

    • Author(s)
      Kihara K, Ikeda T, Matsuyoshi D, Hirose N, Mima T, Fukuyama H, Osaka N
    • Journal Title

      Journal of cognitive neuroscience

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Disordered plasticity in the primary somatosensory cortex in focal hand dystonia.2009

    • Author(s)
      Tamura Y, Ueki Y, Lin P, Vorbach S, Mima T, Kakigi R, Hallett M
    • Journal Title

      Brain : a journal of neurology 132

      Pages: 749-55

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Social impact of recent advances in neuroscience2009

    • Author(s)
      Mima T
    • Journal Title

      Brain and nerve = Shinkei kenky no shinpo 61

      Pages: 18-26

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stimulus-response profile during single-pulse transcranial magnetic stimulation to the primary motor cortex.2009

    • Author(s)
      Hanakawa T, Mima T, Matsumoto R, Abe M, Inouchi M, Urayama S, Anami K, Honda M, Fukuyama H
    • Journal Title

      Cerebral cortex (New York, N. Y. : 1991) 19

      Pages: 2605-2615

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A mirror reflection of a hand modulates stimulus-induced 20-Hz activity.2009

    • Author(s)
      Tominaga W, Matsubayashi J, Deguchi Y, Minami C, Kinai T, Nakamura M, Nagamine T, Matsuhashi M, Mima T, Fukuyama H, Mitani A
    • Journal Title

      Neurolmage 46

      Pages: 500-504

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Directional organization of sensorimotor oscillatory activity related to the electromyogram in the monkey.2009

    • Author(s)
      Tsujimoto T, Mima T, Shimazu H, Isomura Y
    • Journal Title

      Clinical neurophysiology 120

      Pages: 1168-1173

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modulation of stimulus-induced 20-Hz activity during lower extremity motorimagery.2009

    • Author(s)
      Kinai T, Matsubayashi J, Minami C, Tominaga W, Nakamura M, Nagamine T, Matsuhashi M, Mima T, Fukuyama H, Mitani A
    • Journal Title

      Neuroscience research 64

      Pages: 335-337

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suppression of human cortico-motoneuronal excitability during the Stop-signal task.2009

    • Author(s)
      Badry R, Mima T, Aso T, Nakatsuka M, Abe M, Fathi D, Foly N, Nagiub H, Nagamine T, Fukuyama H
    • Journal Title

      Clinical neurophysiology 120

      Pages: 1717-1723

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Human motor associative plasticity induced by paired bihemispheric stimulation.2009

    • Author(s)
      Koganemaru S, Mima T, Nakatsuka M, Ueki Y, Fukuyama H, Domen K
    • Journal Title

      The Journal of physiology 587

      Pages: 4629-4644

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Stop-signal課題における抑制機能:TMSとfMRIを用いて2010

    • Author(s)
      美馬達哉
    • Organizer
      第39回日本臨床神経生鍾学会学術大会
    • Place of Presentation
      北九州市
    • Year and Date
      2010-11-18
  • [Presentation] Movement-related associative stimulation can induce human motor corti cal plasticity2010

    • Author(s)
      Mohamed Thabit, 植木美乃, 小金丸聡子, 福山秀直, 美馬達哉
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2010-09-16
  • [Presentation] 運動制御における前頭前野の体部位局在性の検討2010

    • Author(s)
      楯勇人, 美馬達哉, 麻生俊彦, 福山秀直, 高橋良輔
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2010-09-16
  • [Presentation] ヒト運動皮質の神経機構における情動の影響2010

    • Author(s)
      小金丸聡子, 美馬達哉, 福山秀直, 道免和久
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2010-09-16
  • [Presentation] Involvement of human motor cortex in the recognition of hand-written or block letters-A TMS study2009

    • Author(s)
      Nakatsuka M, Mima T, Fukuyama H
    • Organizer
      Movement Disorder Society 13th International Congress
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2009-06-08

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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