International cooperation for the treatment of Parkinson's disease based on its pathophysiology

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パーキンソン病サルの大脳基底核に介入し、治療することを計画している。2022年度は、パーキンソン病モデルサルを用い、運動皮質から運動開始を指令する信号を検出し、それに基づき脳深部刺激療法（DBS）の刺激パラメータをコントロールする治療法を開発した。パーキンソン病患者に対して、視床下核に電極を埋め込み連続電気刺激を加えるDBSが行われている。従来型のDBSは24時間同じ強度と頻度で刺激を行うため、刺激への慣れによる効果の減弱や、電池交換のため3から5年に一度の小手術による患者の負担などが問題になっていた。そこで、運動皮質から運動指令の神経活動を記録し、それに基づいて視床下核のDBSの刺激強度や刺激頻度をコントロールすれば、効率よくパーキンソン病を治療できるのではないかと考えた。サル一次運動野から皮質脳波の記録を行い、どのような信号が運動に関連しているのか調べたところ、ガンマ２帯域（80-200 Hz）の脳波が関連していることがわかった。次に、サルの視床下核に刺激電極を挿入し、眼前のLEDに向かって手を伸ばす運動をさせ、症状がどの程度改善するのかを調べた。無刺激では、ゆっくりとしか手を伸ばせなかったが、従来型の連続型DBSを加えたところ、手をスムーズに伸ばせるようになった。次に運動皮質のガンマ２帯域の脳波をもとにDBSの刺激パラメータ（強度と頻度）をコントロールするようにしたところ（適応型DBS）、従来型と同程度、場合によってはより早く手を伸ばせるようになり、治療効果があることがわかった。また、従来型に比べて消費電力も約2/3に減少した。これらの結果から、今回開発した適応型DBSが有効であることが判明した。一方、スペインCINACとの共同研究は、新型コロナウイルス感染症のため訪問して実験を行うことはできなかったが、緊密な連絡をとることにより実施している。