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。

てんかんは何らかのreason で脳内に発作sensitivity/けいれんreadiness (発作の出こしやすさ）が成されて、発作を缲り回し生じる morbid である. The root of the problem is the root of the problem, the sensitivity of the problem is the evaluation of the patient, and the method of reducing and eliminating the problem is necessary to open the problem.しかしこれまで発 is used for the quantitative method of susceptibility and the research on the root treatment method is opened. The purpose of this study is to record large-scale activities and explain the susceptibility of the activities, and to use information science techniques to extract and determine the degree of susceptibility to quantification. Technical analysis and quantitative method Use the susceptibility reduction and elimination technique to create the susceptibility of the susceptibility. In the 3rd year of the Reiwa year, the Sensitivity Promotion Campaign was held, and the パターンのdraw and モデル化にsuccessful していた. When the results are received, the following projects will be completed in the fourth year of Reiwa. 1. The development of the deep stimulation method of reducing the susceptibility of the work: the method of reducing the susceptibility of the work and the active state of the work susceptibility and the reward system The sensitivity to field stimulation is low and the state of stimulation is strengthened, and the sensitivity to stimulation is reduced and the root treatment method is open.まずThe previous year's までに见出した発为sensitivityをclarificationする脳activitiesパターンを実time検出するアルゴリズムをEstablishmentした. The reward is based on the penetration of the stimulation electrode into the breast area, the location preference test of the condition, and the confirmation of the establishment of the condition when the electric stimulation of the breast part is completed. 2. Development of new cranial beam stimulation methods: cranial clustered ultrasonic stimulation method and cranial clustered electric stimulation method, which have higher spatial resolution and deeper reach than the others. The chronic indwelling of the free movement of the cranium is possible, and the mini-ultrasonic ultrasound system is manufactured. 3. Clinical research: Clinical research on the use of clustered electric stimulation method on the scalp of patients with refractory disease.検椒行った 5 people are all in the patient's body, and the patient's head is closed and the clustered electric stimulation method is used to control the effect of the disease. It is important to recognize harmful things that are harmful to you.

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