確率共鳴理論に基づいたパーキンソン病の病態および脳深部刺激療法の作用機序の解明

基于随机共振理论阐明帕金森病的病理及脑深部电刺激疗法的作用机制

• 批准号: 21591861
• 负责人: 渡邊 克成
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21591861/
• 关键词: パーキンソン病; 脳深部刺激療; 位相リセット; 同期; 脳深部刺激療法; コヒーレンス

近年、外的刺激に対する脳のダイナミックな反応を解析することにより、神経疾患の診断や治療の多くのヒントが得られている。最近、事象関連電位の生成のメカニズムにおいて、新たな仮説が提唱された。それは、刺激により脳局所電場電位の位相自体が変動することで体性感覚誘電位が生成されるという位相リセット仮説である。そこで、本研究は、パーキンソン病患者の視床vim核で観察される体性感覚誘電位をモデルに、位相リセット仮説がその生成に関与するか調べることを目的とした。パーキンソン病患者に対する定位脳手術の術中に、正中神経刺激に対する体性感覚誘発性の局所電場電位(LFPs : local field tpoentials)を視床Vim核から記録した。得られたLFPsからθ、α、β、γ周波帯域の信号活動を取り出し、それぞれの位相変動を計算した。任意の正中神経刺激に対する誘発電位間の位相同期(位相リセット)がどの程度生じているかを評価するために、秩序パラメーター(order parameter)を算出した。刺激後に、γ周波帯域の秩序パラメーターの一時的な上昇が最初にみられ、以降、β、α、θ周波帯域の順に秩序パラメーターの一時的な上昇が観察された(n=4/7)。以上の結果から、視床Vim核で生じる正中神経刺激による誘発電場電位の生成には、位相リセットのメカニズムが関与することが示唆された。つまり、刺激前は、視床Vim核内において、それぞれLFPsは独立な(又は内的な)リズムで振動活動をしているが、一旦外界からの摂動入力(末梢神経刺激など)を受けると一定の潜時の後位相を同期(リセット)させる作用が働くと解釈される。将来的には、脳内で捉えられるLFPsなどの活動信号の位相を人工的に操作できる刺激プロトコールを見出す研究を進めることによって、より洗練されたNeuromodulationを開発する手がかりなると考えられる。

In recent years, outside stimulation に す seaborne る 脳 の ダ イ ナ ミ ッ ク な anti 応 を parsing す る こ と に よ り や, god の 経 disease diagnosis treatment more than の く の ヒ ン ト が have ら れ て い る. Recently, the phenomenon has led to the formation of <s:1> メカニズムにお メカニズムにお て and て, and the new たな仮 theory が suggests された. そ れ は, stimulating に よ り 脳 bureau electric potential の phase of autologous が - move す る こ と で sexy body 覚 induced potential が generated さ れ る と い う phase リ セ ッ ト 仮 said で あ る. そ こ で, this study は, パ ー キ ン ソ ン patients の depending on bed vim nuclear で 観 examine さ れ る sexy body 覚 induced potential を モ デ ル に, phase リ セ ッ ト 仮 said が そ の generated に masato and す る か adjustable べ る こ と を purpose と し た. パ ー キ ン ソ ン patients に す seaborne る positioning intraoperative に の 脳 surgery, in the middle of god 経 stimulus に す seaborne る sexy body 覚 発 sex lure の bureau electric potential (LFPs: local field tpoentials) を depending on bed Vim nuclear か ら record し た. The られたLFPs ら ら the <s:1> signal activity in the θ, α, β, and γ frequency bands is を. The and それぞれ <s:1> phase changes are を to calculate the た た. Any の middle of god 経 stimulus に す seaborne る 発 lure potential between の phase during the same period (phase リ セ ッ ト) が ど の degree raw じ て い る か を review 価 す る た め に, order パ ラ メ ー タ ー (order parameter) を calculate し た. Stimulus after に, gamma frequency 帯 domain の order パ ラ メ ー タ ー の transient な rise が initially に み ら れ, to fall, beta, alpha, theta frequency 帯 domain の shun に order パ ラ メ ー タ ー の transient な rise が 観 examine さ れ た (n = 4/7). の above results か ら, depending on the bed Vim nuclear で じ る middle of god 経 stimulus に よ る 発 lure electric potential の generated に は, phase リ セ ッ ト の メ カ ニ ズ ム が masato and す る こ と が in stopping さ れ た. つ ま り は before, stimulation, depending on the bed inside Vim nuclear に お い て, そ れ ぞ れ LFPs は independent な (within は な) リ ズ ム で vibration activity を し て い る が, when external か ら の, move into force (peripheral god 経 stimulation な ど) を by け る と phase after a certain の latent の を period (リ セ ッ ト) さ せ る role が 働 く と solution 釈 さ れ る. Future に は, 脳 で catch え ら れ る LFPs な ど の の activity signal phase を に operation of artificial で き る stimulus プ ロ ト コ ー ル を shows を す research into め る こ と に よ っ て, よ り washs practice さ れ た Neuromodulation を open 発 す る hand が か り な る と exam え ら れ る.

项目成果

パーキンソン病患者の視床Vim核に生じる体性感覚誘発性電場電位の位相同期からの考察-脳深部刺激テクニックの改善を目的として-

从帕金森病患者丘脑Vim核产生的体感诱发场电位相位同步的思考 - 以改进脑深部刺激技术为目的 -

• 发表时间: 2011
• 作者: 渡邉康晴;梅田雅宏;木村啓作;樋口敏宏;田中忠蔵;長谷川光広;渡辺克成
• 通讯作者: 渡辺克成

パーキンソン病振戦,本態性振戦例に対する微小電極法を用いた選択的視床腹中間核凝固術の長期成績

微电极技术选择性丘脑腹内侧核电凝术治疗帕金森病震颤和特发性震颤患者的长期结果

• 发表时间: 2011
• 期刊: 機能的脳神経外科
• 作者: 平戸政史;渡辺克成;好本裕平
• 通讯作者: 好本裕平

パーキンソン病患者の視床Vim核内における正中神経刺激によるベータ/ガンマ帯域コヒーレンスの増加

通过刺激帕金森病患者丘脑 Vim 核内的正中神经来增加 β/γ 频带的一致性

• 发表时间: 2009
• 作者: Y. Bito;Y. Kawai;K. Hirata;T. Ebisu;T. Shirai;S. Hirata1;Y. Soutome;H. Ochi;M. Umeda;T. Higuchi;and C. Tanaka;杉生憲志;渡辺克成
• 通讯作者: 渡辺克成

Presynaptic actions of D2-like receptors in the rat cortico-striato-globus pallidus disynaptic connection in vitro.

D2 样受体在体外大鼠皮质-纹状体-苍白球突触连接中的突触前作用。

• DOI: 10.1152/jn.90806.2008
• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of neurophysiology
• 影响因子: 2.5
• 作者: Watanabe,Katsushige;Kita,Takako;Kita,Hitoshi
• 通讯作者: Kita,Hitoshi

Globally-coupled system based dynamic analysis on thalamic LFPs of Parkinson's disease patients with tremor

基于全局耦合系统的帕金森病震颤患者丘脑 LFP 动态分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 渡辺克成、佐藤澄人、平戸政史、好本裕平;他
• 通讯作者: 他