Development of a quantification method of seizure susceptibility using brain-wide electrical spatiotemporal dynamics

利用全脑电时空动力学开发癫痫易感性量化方法

• 批准号: 19H03550
• 负责人: 竹内 雄一
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Hokkaido University (2021-2022)Osaka City University (2020)Nagoya City University (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H03550/
• 关键词: てんかん; 脳波; 発作感受性; バイオマーカー; 機械学習; けいれん準備性; 局所電場電位; クロススペクトル因子分析法

てんかんは何らかの原因で脳内に発作感受性/けいれん準備性（発作の起こしやすさ）が形成されて、発作を繰り返し生じる病態である。てんかん根治のためには、発作感受性を客観的に評価し、低減・消去する手法を開発する必要がある。しかしこれまで発作感受性の定量法の欠如が根治療法の研究開発を妨げてきた。そこで本研究では、大規模脳活動記録から発作感受性を説明する脳活動パターンを情報学的手法で抽出・同定して発作感受性の程度を定量化する技術を開発すること、および同定した脳活動パターンの解析とその定量法を用いて発作感受性を低減・消去する手法を創出することを目的とした。令和３年度までに発作感受性脳活動パターンの抽出・モデル化に成功していた。当該成果を受け、令和４年度はさらに以下の項目を達成した。1. 発作感受性を低減する脳深部刺激法の開発：発作感受性脳活動パターンが乏しい脳状態をトリガーにした報酬系脳領域刺激で発作感受性が低い脳状態を強化することで、発作感受性を低減するてんかん根治療法の開発を目指した。まず前年度までに見出した発作感受性を説明する脳活動パターンを実時間検出するアルゴリズムを確立した。次に報酬系脳領域に刺激電極を刺入し、条件付け場所嗜好性試験により、当該脳部位の電気刺激によるオペラント条件付けの成立を確認した。2. 新しい経頭蓋脳刺激法の開発：経頭蓋集束超音波刺激法は経頭蓋集束電気刺激法に比べて空間解像度および深部到達性が高い。そこで自由行動ラットの頭蓋骨に慢性留置可能な小型超音波トランスデューサーを作製した。3. 臨床研究：難治性てんかん患者を対象にした閉ループ経頭蓋集束電気刺激法の臨床研究をハンガリーにおいて実施した。検討を行った5人全ての患者において閉ループ経頭蓋集束電気刺激法による顕著な発作制御効果を認めた。重篤な有害事象は認められなかった。

The reason for this is that there is an inherent susceptibility/readiness to develop, to develop and to return to a pathological state. The method of radical treatment and development of sensitivity is necessary. The quantitative method of sensitivity is not suitable for the development of radical therapy. This study aims to develop a technique for analyzing and quantifying the sensitivity of large-scale activity records, reducing the sensitivity of activities, and eliminating the sensitivity of activities by using informatics techniques. In 2003, the company successfully launched a sensitive activity to extract and collect information. When the results are received, the following items are achieved in the fourth year. 1. Development of Deep Stimulation: Development of Susceptibility Activity from Low to Medium State from Pay System to Field Stimulation Development of Susceptibility from Low to Medium State from Enhancement to Development of Susceptibility Reduction In the past year, we have seen the development of sensitivity, activity, and time. Secondly, we confirmed the establishment of the selection criteria for penetration of stimulation electrodes in the salary system field, conditional payment site preference tests, and electrical stimulation of the site. 2. Development of new cranial stimulation method: cranial cluster ultrasound stimulation method and cranial cluster electrical stimulation method have higher spatial resolution and deep reach than those of other methods. Free movement of cranium may be controlled by small ultrasound. 3. Clinical research: A clinical research on the cluster electrical stimulation method of the skull cap in patients with refractory tumors has been carried out in Hong Kong. The results of cluster electrical stimulation were identified in all five patients. Heavy and harmful things like recognition.

项目成果

Reinstating olfactory bulb derived limbic gamma oscillations alleviates depression

• DOI: 10.1101/2022.02.01.478683
• 发表时间: 2022-02
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Qun Li;Yuichi Takeuchi;Jiale Wang;Lívia Barcsai;L. K. Pedraza;Gábor Kozák;Shinya Nakai;S. Kato;Kazuto Kobayashi;Masahiro Ohsawa;Magor L. Lőrincz;Orrin Devinsky;György Buzsáki;A. Berényi

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超音波ニューロモデュレーション

超声神经调节

• 发表时间: 2022
• 期刊: Clinical Neuroscience
• 作者: 竹内雄一;関和彦
• 通讯作者: 関和彦

Closed-loop brain stimulation for epileptic seizures and beyond

针对癫痫发作及其他情况的闭环脑刺激

• 发表时间: 2021
• 作者: 岡田 賢;坂田園子;香川礼子;宇都宮朱里;兵頭麻希;神野和彦;小林正夫;山中章弘;Takeuchi Y
• 通讯作者: Takeuchi Y