霊長類モデルを用いたトゥーレット症候群に有効な脳深部刺激療法の基礎的研究

使用灵长类动物模型进行脑深部电刺激治疗抽动秽语综合征的基础研究

基本信息

批准号：
25830010
负责人：
MCCAIRN Kevin
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyoto University (2014)University of Tsukuba (2013)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

不随意運動を特徴とするヒトのトゥレット症候群の発症機構と、それに対する脳深部刺激療法の有効性を検討するため、同疾患の霊長類モデル動物を用いた電気生理学的研究を実施した。まず、ニホンザルの大脳基底核（被殻）にGABA-A受容体の拮抗薬であるビククリンを微量注入し（2-8μl）、顔面と前肢のチック運動を誘発した。この症状は、薬剤注入の数分後から出現し、数時間（通常は2-3時間）後に消失するという一過性の経過をたどった。次に、不随意運動の出現前後において、大脳皮質運動野、大脳基底核（被殻、淡蒼球外節、淡蒼球内節）、そして小脳（皮質および歯状核）から単一神経細胞活動と局所電場電位を記録し、広域神経ネットワークの活動を評価した。その結果、全ての記録部位において、チック運動に同期あるいは先行する異常な興奮活動を見出した。大脳基底核における異常活動の潜時は、大脳皮質運動野と小脳のそれよりも有意に早かったが、大脳皮質運動野と小脳間では有意差を認めなかった。さらに、淡蒼球内節に電気刺激（2相性パルス、各パルス幅60μ秒、周波数150Hz、刺激強度1V、持続時間30秒）を加えたところ、不随意運動の振幅が減少し、淡蒼球の異常神経活動が減弱した。以上より、トゥレット症候群は、大脳基底核に加え小脳を含む広汎な神経ネットワークの活動異常により引き起こされること、そして、大脳基底核の出力部の電気刺激がその異常活動を除去するのに有効であることが示唆された。

为了探讨以不自主运动为特征的人类抽动秽语综合症的发病机制以及脑深部刺激疗法的有效性，我们利用灵长类模型动物对该疾病进行了电生理学研究。首先，我们将少量（2-8 μl）荷包牡丹碱（一种 GABA-A 受体拮抗剂）注射到日本猕猴的基底神经节（壳核）中，以诱导面部和前肢抽动运动。症状是短暂的，注射药物几分钟后出现，几小时（通常2-3小时）后消失。接下来，在不随意运动出现之前和之后，从大脑皮层的运动皮层、基底神经节（壳核、外苍白球和内苍白球）和小脑（皮层和齿状核）中提取单个神经元的活动和活动。记录局部场电位以评估广域神经网络的活动。结果，我们发现所有记录部位的异常兴奋活动与抽动运动同步或先于抽动运动。基底节异常活动潜伏期明显早于运动皮层和小脑，但运动皮层和小脑之间无显着差异。此外，当对苍白球内段施加电刺激（双相脉冲，每个脉冲宽度60μs，频率150Hz，刺激强度1V，持续时间30秒）时，不随意运动的幅度减小，苍白球异常神经活动减弱。如上所述，抽动秽语综合征是由基底神经节以外的小脑等广泛的神经网络的异常活动引起的，对基底神经节的输出部进行电刺激对于消除该异常活动是有效的。那。