ニューロフィジオロジーグループ

グループリーダー:吉村 匡史

ニューロフィジオロジー(neurophysiology:神経生理学)は、中枢神経(脳、脊髄)、末梢神経、筋の機能や病態を、脳波や筋電図などを用いて調べる研究分野です。

われわれの研究グループは、患者さんや健常者の方々を対象に、さまざまな条件で測定して得られた脳波データを基にコンピュータで解析を行い、定量化し評価する研究(定量脳波研究)を行っています。脳波とは脳から発生する電気活動を波として捉える計測手技ですが、ミリ秒単位で刻々と変化する脳の働きを、時間軸で鋭く評価できると言われています。解析方法が数学、物理学、解剖学の進歩と共に年々進化しており、侵襲性がほとんどないことなど、被験者への負担も少ないことから、脳の働きを解明するツールとして改めて注目が集まっています。

当研究グループは、向精神薬が脳波に与える影響を評価して薬剤の作用機序を推定する「薬物脳波学」と呼ばれる分野に以前から取り組んでおり、薬物動態などを客観的に評価する研究を行ってきました。当教室の木下教授は日本薬物脳波学会の理事長を務めております。その流れで、新たな脳波解析手法の開発をこの分野の第一人者であるPascual-Marqui博士を中心として行っており、最新のものとしては三次元的な方向性を持った脳機能の連結性を計測するプログラム(LORETA- iCoh法)を開発するなど、その業績は国際的にも評価されています。このような新技術を通して、人の脳機能の理解、また疾患の病態解明、ひいては最新の医療技術の開発に挑戦し続けています。
その他に最近われわれが力を入れている事柄は、脳刺激による疾患の改善を目的とした研究です。特に、経頭蓋直流刺激(tDCS)という微量の直流電流を脳に通して脳機能の改善を図るという分野に関する研究を進めています。現在、うつ病の患者さんにおける検討を始めており、統合失調症、認知症など他の疾患への応用も準備中です。
これらの研究は、国内他施設との協働で行われており、学位取得後は海外留学も可能です。最近ではベルン大学(スイス)を共同研究機関として継続的に人材交流を行っております。

教室内の他の研究グループとの風通しもよく、切磋琢磨しながらやっております。私たちと一緒に、新たな精神科医療のページをめくってみませんか?

LORETA解析

脳波計や脳磁計で測定された電気活動を脳アトラス上に描く解析手法で、当教室の客員教授兼The KEY Institute for Brain-Mind Research(チューリヒ大学附属)研究員であるPascual-Marqui RDらによって開発されました。LORETAの改良版のsLORETAでは、脳アトラス上の6239個のボクセルにおける脳電位の分布を描出します。最近では各脳部位間における機能的連結性(functional lagged connectivity)の計測や、その連結性の方向性(Isolated effective coherence: iCoh)も評価することが可能です。LORETAソフト内にある年齢調節済みの健常者データベースとの比較も行えるようになっています。

最近の主な業績

英語原著論文

  • Bersagliere, A., Pascual-Marqui, R. D., Tarokh, L., & Achermann, P.. Mapping slow waves by EEG topography and source localization: Effects of sleep deprivation. Brain topography, 31(2), 257-269.2018
  • Pascual-Marqui, R. D., Faber, P. L., Kinoshita, T., Kochi, K., Milz, P., Nishida, K., & Yoshimura, M. (2018). Comparing EEG/MEG neuroimaging methods based on localization error, false positive activity, and false positive connectivity. bioRxiv, 269753.
  • Ikeda S, Ishii R, Canuet L, Pascual-Marqui RD; Source estimation of epileptic activity using eLORETA kurtosis analysis. BMJ Case Rep; 2017 Nov 16, 2017.
  • Kitaura Y, Nishida K, Yoshimura M, Mii H, Katsura K, Ueda S, Ikeda S, Pascual-Marqui RD, Ishii R, Kinoshita T. Functional localization and effective connectivity of cortical theta and alpha oscillatory activity during an attention task; Clinical Neurophysiology Practice. 1;2:193-200, 2017.
  • Milz, P., Pascual-Marqui, R. D., Achermann, P., Kochi, K., & Faber, P. L.. The EEG microstate topography is predominantly determined by intracortical sources in the alpha band. NeuroImage, 162, 353-361.2017.
  • Ishii, R., Canuet, L., Aoki, Y., Hata, M., Iwase, M., Ikeda, S., ... & Ikeda, M.. Healthy and Pathological Brain Aging: From the Perspective of Oscillations, Functional Connectivity, and Signal Complexity. Neuropsychobiology, 75(4), 151-161.2017.
  • Hata M, Kazui H, Tanaka T, Ishii R, Canuet L, Pascual-Marqui RD, Aoki Y, Ikeda S, Kanemoto H, Yoshiyama K, Iwase M, Takeda M;Functional connectivity assessed by resting state EEG correlates with cognitive decline of Alzheimer's disease - An eLORETA study. Clin Neurophysiol. Feb;127(2):1269-78.2016.
  • Grieder, M., Koenig, T., Kinoshita, T., Utsunomiya, K., Wahlund, L. O., Dierks, T., & Nishida, K.  Discovering EEG resting state alterations of semantic dementia. Clinical neurophysiology, 127(5), 2175-2181.2016.
  • Ikeda S, Kazui H, Tanaka T, Ishii R, Aoki Y, Hata M, Canuet L, Yoshiyama K, Iwase M, Pascual-Marqui R, Takeda M; Association of cerebrospinal fluid tap-related oscillatory activity and shunt outcome in idiopathic normal-pressure hydrocephalus.Psychogeriatrics;15(3):191-197,2015.
  • Ikeda S, Mizuno-Matsumoto Y, Canuet L, Ishii R, Aoki Y, Hata M, Katsimichas T, Pascual-Marqui RD, Hayashi T, Okamoto E, Asakawa T, Iwase M, Takeda M; Emotion Regulation of Neuroticism: Emotional Information Processing Related to Psychosomatic State Evaluated by Electroencephalography and Exact Low-Resolution Brain Electromagnetic Tomography.Neuropsychobiology;71(1):34-41,2015.
  • Aoki Y, Ishii R, Pascual-Marqui RD, Canuet L, Ikeda S, Hata M, Imajo K, Matsuzaki H, Musha T, Asada T, Iwase M, Takeda M; Detection of EEG-resting state independent networks by eLORETA-ICA method..Frontiers in human neuroscience;9:Article No.31,2015.
  • Nishida K, Razavi N, Jann K, Yoshimura M, Dierks T, Kinoshita T, Koenig T. Integrating Different Aspects of Resting Brain Activity: A Review of Electroencephalographic Signatures in Resting State Networks Derived from Functional Magnetic Resonance Imaging. Neuropsychobiology. 27;71(1):6-16 2015
  • Nishida K, Morishima Y, Yoshimura M, Isotani T, Irisawa S, Jann K, Dierks T, Strik W, Kinoshita T, Koenig T. EEG microstates associated with salience and frontoparietal networks in frontotemporal dementia, schizophrenia and Alzheimer's disease. Clin Neurophysiol.124:1064-1114. 2013
  • Nishida K, Yoshimura M, Isotani T, Yoshida T, Kitaura Y, Saito A, Mii H, Kato M, Takekita Y, Suwa A, Morita S, Kinoshita T; Differences in quantitative EEG between frontotemporal dementia and
    Alzheimer's disease as revealed by LORETA. Clinical neurophysiology; 122: 1718-1725, 2011
  • Yoshimura M, Koenig T, Irisawa S, Isotani T, Yamada K, Kikuchi M, Okugawa G, Yagyu T, Kinoshita T.Dierks T, Strik W; A pharmaco-EEG study on antipsychotic drugs in healthy volunteers.
    Psychopharmacology; 191: 995-1004, 2007
  • Irisawa S, Isotani T, Yagyu T, Morita S, Nishida K, Yamada K, Yoshimura M, Okugawa G, Nobuhara K, Kinoshita T; Increased omega complexity and decreased microstate duration in nonmedicated
    schizophrenic patients. Neuropsychobiology; 54: 134-139, 2006

日本語原著論文

  • 村田知康, 西田圭一郎, 嶽北佳輝, 濱 理沙, 北浦祐一, 三井 浩, Pascua-Marqui RD, 吉村匡史,青柳宇以,
    宇都宮啓太, 木下利彦; 修正型電気痙攣療法(m-ECT)が著効したうつ病の症例における定量脳波解析.
    日本薬物脳波学会雑誌; 12(1): 47-51, 2011
  • 峯岸由紀子, 磯谷俊明, 吉村匡史, 山田圭造, 西田圭一郎, 森田紗千, 齊藤幸子, 入澤 聡, 木下利彦,木原
    裕; 郭林新気功が空間的脳電位括動にもたらす影響(第3・4報). 催眠と科学; 25(1): 48-54, 2011
  • 吉村匡史, 齊藤幸子, 延原健二, 磯谷俊明, 菊知 充, 奥川 学, 入澤 聡, 西田圭一郎, 森田紗千,
    北浦祐一,Thomas Koenig, 木下利彦; 脳波・筋電図の臨床 強迫性障害の空間的脳機能研究 症状誘発に
    よる変化.51(9)臨床脳波; 51(9): 560-567, 2009

日本語著書・総説

  • 吉村 匡史, 北浦 祐一, 池田 俊一郎, 桂 功士, 三井 浩, 嶽北 佳輝, 西田 圭一郎, 木下 利彦 2017/06 【てんかんと臨床検査】 知っておきたいてんかんの治療 薬物療法・薬物血中濃度モニタリング Medical Technology 45(6):577-582 その他 日本語
  • 西田 圭一郎, 吉村 匡史, 三井 浩, 北浦 祐一, 池田 俊一郎, 越川 陽介, 斧原 藍, 上田 紗津貴, 石井 良平, 木下 利彦;うつ病におけるtDCS(経頭蓋直流電気刺激)の効果.最新精神医学;21(2):111-116,2016
  • 木下利彦, 吉村匡史, 西田圭一郎, 北浦祐一, 三井 浩, 池田俊一郎;薬物脳波.ここが知りたい!臨床神経生理 ;69-71 中外医学社,2016
  • 木下利彦, 吉村匡史, 西田圭一郎, 北浦祐一, 池田俊一郎;薬物脳波 update.神経内科;85(4):377-382,2016
  • 磯谷俊明, 峯岸由紀子, 吉村匡史, 西田圭一郎, 三井 浩, 北浦祐一, 織田裕行, Pascual-Marqui RD, 木下利彦;種々の催眠暗示が脳電位密度分布とfunctional connectivityにおよぼす影響.催眠と科学;28(1):41-49,2014
  • 吉村匡史, 西田圭一郎, 森田紗千, 嶽北佳輝, 木下利彦; 【精神疾患の臨床神経生理学的研究の最新知
    見】薬物療法の臨床神経生理学的研究. 臨床精神医学; 37(10): 1335-1343, 2010
  • 木下利彦, 西田圭一郎, 吉村匡史; 薬物および治療の影響. モノグラフ 臨床脳波を基礎から学ぶ人のため
    に; 日本臨床神経生理学会 認定委員会(編): 203-209, 2008

翻訳

  • 尾久記, 平田幸一, 木下利彦 C.M.ミッシェル, T.ケーニック, D.ブランダイス, L.R.R.ギアノッティ, J.ワッカーマン 2017/05 脳電場ニューロイメージング 1-191  西村書店 東京 日本語  翻訳監修
  • 木下利彦, 吉村匡史, 西田圭一郎 C.M.ミッシェル, T.ケーニック, D.ブランダイス, L.R.R.ギアノッティ, J.ワッカーマン 2017/05 第7章 多誘導周波数解析と時間―周波数解析 脳電場ニューロイメージング 103-118 西村書店 東京 日本語  翻訳共訳

学会発表

  • Keiichiro Nishida, Yosuke Morishima, Masafumi Yosimura, Koji Katsura, Satsuki Ueda, Shunichiro Ikeda, Yousuke Koshikawa, Azusa Suwa, Shota Minami, Ryouhei Ishii, Roberto Pascual-Marqui, Toshihiko Kinoshita 2017/08 Decreased negative emotion after single-session tDCS on F5 in patients suffering with depression 3rd International Conference on Basic and Clinical Multimodal Imaging 国際/海外 ベルン(スイス)
  • Masafumi Yoshimura, Robert Pascusl-Marqui, Keiichiro Nishida, Yuichi Kitaura, Hiroshi Mii, Yukiko Saito, Shunichiro Ikeda, Koji Katsura, Satsuki Ueda, Shota Minami, Toshiaki Isotani, Toshihiko Kinoshita 2017/08 Change of Cross Frequency Coupling by Symptom Provocation in OCD 3rd International Conference on Basic and Clinical Multimodal Imaging 国際/海外 ベルン(スイス)
  • 西田圭一郎 2017/11/03 うつ病薬物治療における脳波解析の有用性の検討 第27回日本臨床精神神経薬理学会 全国規模 松江 日本語 口頭
  • 西田 圭一郎, 森島 陽介, 越川 陽介, 桂 功士, 吉村 匡史, 上田 紗津貴, 諏訪 梓, 斧原 藍, 石井 良平, 木下 利彦 2017/11/29 "「精神疾患とニューロモデュレーション」
  • 経頭蓋直流電気刺激(transcranial direct current stimulation:tDCS)による気分・感情への効果に関しての検討 うつ病を中心に" 第47回日本臨床神経生理学会学術大会 全国規模 横浜 日本語 口頭 シンポジウム・ワークショップ パネル
  • 吉村匡史,西田圭一郎,北浦祐一,池田俊一郎,木下利彦 2017/11/30 定量薬物脳波 第47回日本臨床神経生理学会学術大会 全国規模 横浜 日本語 口頭 教育講演
  • 吉村匡史, パスカル‐ マルキ ロベルト, 西田圭一郎, 北浦祐一, 三井浩, 齊藤幸子, 池田俊一郎, 桂功士, 上田紗津貴, 南翔太, 磯谷俊明, 木下 利彦 2017/11/30 強迫性障害患者への症状誘発による脳波変化 ─ LORETA cross-frequency coupling 解析を用いて─ 第47回日本臨床神経生理学会学術大会 全国規模 横浜 日本語 ポスター掲示 一般
  • 桂 功士, 西田 圭一郎, 森島 陽介, 吉村 匡史, 池田 俊一郎, 越川 陽介, 上田 紗津貴, 斧原 藍, 北浦 祐一, 諏訪 梓, 石井 良平, 木下 利彦 2017/12/01 うつ病患者における左背外側前頭前野への経頭蓋直流刺激によってもたらされる感情変化 第47回日本臨床神経生理学会学術大会 全国規模 横浜 日本語 口頭 一般
  • 北浦祐一, 西田圭一郎, 池田俊一郎, 桂功士, 上田紗津貴, 吉村匡史, ロベルト パスカルマルキ, 木下利彦 2017/12/01 計算課題時におけるθ,α オシレーションの機能的局在と連結 第47回日本臨床神経生理学会学術大会 全国規模 横浜 日本語 ポスター掲示 一般
  • 三井 浩, 吉村匡史, 武田福子, 青鳳О, 高野悟史, 村田知康, 北浦祐一, 西田圭一郎,
    Pascua-Marqui RD, 木下利彦; 間歇型一酸化炭素中毒3症例の発症初期3次元的脳電位活動の検討.
    第14回日本ヒト脳機能マッピング学会; 札幌, 2012
  • 北浦祐一, 三井 浩, 吉村匡史, Pascual-Marqui RD, 青鳳О, 磯谷俊明, 木下利彦; せん妄とうつ病の
    鑑別に難渋した一例における定量脳波解析. 第15回日本薬物脳波学会; 東京, 2012
  • 吉村匡史, 西田圭一郎, 嶽北佳輝, 高野悟史, 三井 浩, 北浦祐一, 青鳳О, 加藤正樹, 磯谷俊明,
    Pascual-Marqui RD, 木下利彦; 向精神薬の薬物脳波的検討. 第15回日本薬物脳波学会; 東京, 2012

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