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

基于帕金森病病理生理学治疗的国际合作

基本信息

批准号：
19KK0193
负责人：
南部篤
金额：
$ 11.65万
依托单位：
National Institute for Physiological Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-10-07 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

该计划旨在干预和治疗患有帕金森病的猴子的基底神经节。 2022财年，我们使用帕金森病模型猴检测来自运动皮层的控制运动启动的信号，并在此基础上开发了控制深部脑刺激（DBS）刺激参数的治疗方法。 DBS 涉及在丘脑底核中植入电极并施加连续电刺激，适用于帕金森病患者。传统的 DBS 每天 24 小时以相同的强度和频率进行刺激，会导致由于习惯刺激而导致效果下降等问题，以及每 3 至 5 年需要进行小手术更换电池的患者的负担。因此，我们认为，通过记录来自运动皮层的运动命令的神经活动并根据该信息控制丘脑底核中DBS的刺激强度和频率，可能可以有效地治疗帕金森病。他们记录了猴子初级运动皮层的皮质脑电波，并研究了什么样的信号与运动相关，结果发现伽马2波段（80-200 Hz）的脑电波是相关的。接下来，他们将刺激电极插入猴子的丘脑底核，并让它们把手伸到眼前的 LED 灯上，看看它们的症状改善了多少。在没有刺激的情况下，他只能慢慢地伸出手，但加入常规的连续DBS后，他就能顺利伸出手了。接下来，我们根据运动皮层的伽玛2波段脑电波（自适应DBS）来控制DBS的刺激参数（强度和频率），这使我们能够达到与传统方法相同的程度，并且在某些情况下更快。事实证明，它有治疗作用。此外，与传统型号相比，功耗已降低至约三分之二。这些结果表明新开发的自适应 DBS 是有效的。另一方面，由于新型冠状病毒感染，无法与西班牙CINAC进行联合研究，但我们能够通过保持密切接触进行实验。

项目成果

期刊论文数量（267）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

米国特許

美国专利

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Pathophysiology of L-dopa-induced dyskinesia.

左旋多巴引起的运动障碍的病理生理学。

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chiken S;Sano H;Kobayashi K;Nambu A;Nambu A
通讯作者：
Nambu A

Regulation of voluntary movements by signals through the external segment of the globus pallidus.

通过苍白球外段的信号调节随意运动。

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sano H;Wahyu DI;Chiken S;Nambu A
通讯作者：
Nambu A

My life with the basal ganglia

我与基底神经节的生活

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ebina Teppei;Obara Keitaro;Watakabe Akiya;Masamizu Yoshito;Terada Shin-Ichiro;Matoba Ryota;Takaji Masafumi;Hatanaka Nobuhiko;Nambu Atsushi;Mizukami Hiroaki;Yamamori Tetsuo;Matsuzaki Masanori;南部　篤;南部　篤;Atsushi Nambu;南部　篤;Atsushi Nambu
通讯作者：
Atsushi Nambu

大脳基底核、わかったこと、わからないこと

基底神经节：我们所知道的和我们不知道的