反復経頭蓋磁気刺激による脳の長期的な可塑性誘導を支える神経生理学的基盤の解明

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皮質脳波（ECoG）を記録するためのシート電極を埋め込んだサルの一次運動野（M1）に様々な刺激パターンの反復経頭蓋磁気刺激（rTMS）を施し、その前後において、M1への単発TMSによって誘発される筋電位変化（運動誘発電位：MEP）とECoGを経時的に記録する実験を行うとともに、得られたデータの解析を行った。rTMSを用いて脳の機能の可塑的な変化を誘導するためには、その抑制には1Hzの連続刺激が、促進には10Hzの間欠刺激が適していることが、再現性をもって確かめられている。単回のrTMSの効果は1-2時間程度かけて徐々に元のレベルに戻ること認められているが、刺激強度が大きい（小さい）ほどその効果が高い（低い）ことが明らかになってきた。また、M1へのrTMSの効果は、前頭前野背外側部（DLPFC）や後頭頂皮質（PPC）に埋め込まれたシート電極で同時に記録された安静時ECoGには影響を及ぼしていないことが、周波数解析から明らかになっている。さらに、単発TMSによって誘発されるECoG変化（TMS誘発電位）の解析によって認められたMEPの発生に関連していると考えられる特徴的な波形について解析を進めたところ、そのECoGの変化とMEPの発生には同時性があることが分かってきており、rTMSの効果を評価するためのバイオマーカーの１つとして期待される。