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2013 Fiscal Year Research-status Report

広汎性発達障害における高次連合野の刺激応答特性と神経可塑性

Research Project

Project/Area Number 25461776
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

中村 元昭  横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (50464532)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords経頭蓋磁気刺激法 / 前頭前野 / 神経可塑性 / 広汎性発達障害
Research Abstract

平成25年4月以降は、TMS(経頭蓋磁気刺激法)と脳波を組み合わせた実験(TMS-EEG実験)を継続し、健常被験者の実験を実施した。シータバースト刺激(TBS)の前後でTMS誘発電位を測定したところ、N100、P180などの成分の振幅の経時的変化をとらえることができた。この予備的結果は「TMS誘発電位」が前頭連合野の興奮特性や可塑性を反映するバイオマーカーとしての可能性を示唆した。その一方で方法論上の課題も明らかとなり、種々のTMS関連アーティファクトの除去が不十分であることと、被験者負担が大きいことなどが重要課題であった。平成25年9月以降は、TMS-EEG実験に特化した実験環境を追求し、ANT社製のDC脳波アンプ(ASA-lab)と64ch脳波キャップ(Waveguard)を用いた予備実験を重ねた。新しい実験システムと研究プロトコールによって、TMSアーティファクトの混入が劇的に低減され、TMS誘発電位の超早期成分(N45など)の解析が可能となった。これまでは5時間以上かかっていた実験時間も3時間以内に短縮した。新規プロトコールを用いて、本報告書作成時点までに健常被験者計17名のデータを取得した。データの予備的解析を行い、次の2点が明らかとなった。1)TBS前後でTMS誘発電位を経時的に測定したところ、TBS群はベースラインとの郡内比較でも、シャム群との群間比較においても、N45成分の振幅においてTBSによる増幅効果が40分程度確認された。2)TBS前後で認知機能課題を経時的に測定したところ、TBS群はベースラインとの郡内比較でも、シャム群との群間比較においても、TBSによる作動記憶課題の増強効果が40分程度確認された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

技術的に困難であるとされるTMS-EEG実験と解析技法を概ね確立できたことの意義は大きい。また、健常被験者のデータを予備的に解析することによって、TMS誘発電位が神経可塑性を反映するバイオマーカーとして有用である可能性が示唆され、研究仮説を裏付けることができた。

Strategy for Future Research Activity

・平成26年度中にTMS-fMRI実験のプロトコールと解析手法を確立する(研究目的2)。昭和大学附属烏山病院では、平成26年5月に研究用3テスラMRI装置が新規に設置され、TMS専用のヘッドコイルも導入されることになっている。
・平成26年度前半において、広汎性発達障害患者のリクルート体制構築を実施する。主に昭和大学の発達障害医療研究センターの発達障害専門外来からの被験者が中心となり、TMS-EEG実験のデータを蓄積する(研究目的4)。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成25年度には、経頭蓋直流電流刺激(tDCS)装置(約210万円)を購入予定であった。しかし、当該研究費の単年度額を超えていたことと、同装置は申請者が所属する他機関から借用できたことで、購入しないこととなり次年度使用額が生じることとなった。
TMS-fMRI実験におけるMRIデータのS/N比をチェックしたり、他施設のMRIデータとの比較を行う際に必要となる特製のMRI用ファントムを新たに購入予定として検討を進めている。

  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Altered orbitofrontal sulcogyral patterns in adult males with high-functioning autism spectrum disorders.2014

    • Author(s)
      Watanabe H, Nakamura M, Ohno T, Itahashi T, Tanaka E, Ohta H, Yamada T, Kanai C, Iwanami A, Kato N, Hashimoto R.
    • Journal Title

      Social cognitive and affective neuroscience

      Volume: 9(4) Pages: 520-8

    • DOI

      PMID: 23386741

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Altered network topologies and hub organization in adults with autism: a resting-state FMRI study.2014

    • Author(s)
      Itahashi T, Yamada T, Watanabe H, Nakamura M, Jimbo D, Shioda S, Toriizuka K, Kato N, Hashimoto R.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9(4) Pages: e94115

    • DOI

      PMID: 24714805

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Transcranial brain stimulation for major depression; present and near future2014

    • Author(s)
      中村 元昭
    • Organizer
      Yokohama International Symposium for Life Design and Engineering 2014
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      20140306-20140306
    • Invited
  • [Presentation] シンポジウム7「ECT/TMSの今後」「rTMSの臨床導入に向けて(オープン試験での臨床経験から)」2013

    • Author(s)
      中村 元昭
    • Organizer
      第26回日本総合病院精神医学会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府京都市)
    • Year and Date
      20131129-20131129
    • Invited
  • [Presentation] ランチョンセミナー2 『精神科治療学におけるニューロモデュレーションの歴史と現在』2013

    • Author(s)
      中村 元昭
    • Organizer
      第15回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Place of Presentation
      東京大学伊藤国際学術研究センター(東京都文京区)
    • Year and Date
      20130705-20130705
    • Invited
  • [Presentation] Structural brain alterations induced by prefrontal repetitive transcranial magnetic stimulation potentially associated with its antidepressant effect.2013

    • Author(s)
      Nakamura M, Noda Y, Saeki T, Hayasaka S, Izuno T, Iwanari H, Hirayasu Y.
    • Organizer
      11th World Congress of Biological Psychiatry (WFSBP)
    • Place of Presentation
      京都国際会議場(京都府京都市)
    • Year and Date
      20130624-20130624
  • [Presentation] 「rTMSの有効性を高める」 シンポジウム29「ECTの進歩とrTMSへの期待」2013

    • Author(s)
      中村 元昭
    • Organizer
      第109回日本精神神経学会学術総会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      20130524-20130524
    • Invited
  • [Remarks] 神奈川県立精神医療センター 臨床研究室

    • URL

      http://seishin.kanagawa-pho.jp/neuromodulation/

  • [Remarks] 昭和大学医学部 精神医学教室

    • URL

      http://www.showapsy.com/activity/activity06/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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