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2016/12/11

頭皮上脳波で見える皮質の広さ

アメリカてんかん学会で勉強した知識の1つです。

頭皮上脳波でspikeが見えるには大脳皮質のどれくらいの広さの皮質でspikeが同時起こらなければならないか、という有名なお話があります。

一般的には、6-10cm2 とされています。これより狭い領域でspikeが起こっても、頭皮上から見えないということです。

最近(といっても10数年くらい前から)話題になっている高周波振動(HFO)はどうなのでしょうか? 頭蓋内脳波の研究からは、HFOは拡がってもせいぜい1-2cm2 程度と分かっています。

では、頭皮上脳波でHFOは見えないのか? と言いますと、実は見えます。

何故?

Lennox awardを受賞されたモントリオール神経研究所のGotman先生が分かりやすく講演してくださいました。

脳波上である信号が見えるのに重要なのは、活動が出ている領域の面積ではなく、S/N比であるということです。

これを聞いた瞬間、そりゃそうだと目から鱗、コロンブスの卵でした。

S/N比とは、ノイズに対する見たい信号の振幅の比です。HFOを見るにおいてのノイズは、脳波の背景活動です。これに対してHFOが際立っていれば(振幅が充分高ければ)、理論上HFOは見えます。HFOは一般的に80Hz以上の活動ですが、この周波数では背景活動の振幅が非常に低いため、S/N比は充分確保され、HFOを見ることができるのです。

一方、spikeが狭い領域からだと見えないのは、spikeの周波数(β帯域あたり)では、脳波の背景活動の振幅が高いため、S/N比がよくないからです。

というわけで、HFOは比較的狭い領域から起こっているわけですが、頭皮上脳波でも充分見えます。ふだんのHFOの判読で、これは経験としては自分にありましたが、きっちり言語化していただき、すっきりしました。思い込みを払拭してくださるような、たいへん素晴らしい講演でした。

ということは、頭皮上HFOが見えないとすれば、電極の空間解像度の問題の方が大きいことになります。頭皮上19電極では、HFOの出ている部位の直上に電極がないと見えません。電極数を増やした高密度脳波ではHFOを頭皮上から見つけられる確率が上がると思います。

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コメント

なるほどよく分かりました。そういうことなんですね。
日本語化(笑)してくれてありがとうございます。

投稿: ふくやま | 2016/12/28 21:05

ふくやま先生

そうなんですよ。感覚的に感じていたことを言語化してもらえると、ハッとするんです。こういったことを言語化できる方は偉いですよ。

トロントのお師匠のO先生の有名な言葉で、「ictal dischargeとinterictal dischargeは同時には出ない」というのがあります。これもなるほどと思ったのですが、言葉にしていただいて、とてもすっきりした気持ちになったものです。

投稿: あきちゃん | 2016/12/28 21:31

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