てんかん治療研究振興財団

研究年報

2014；25：45-48―― 研究助成報告 ――

海馬の記憶機能を神経代謝検査MR Spectroscopyから検討する
The quantitative evaluation for the hippocampal memory functional abilities based ona proton magnetic resonance spectroscopy(1H-MRS)

星田徹，丸山信之

要旨：長期に亘るてんかん病態により記銘力障害を含む高次脳機能障害を生じうるため，その評価が大切である。しかしながら，現存する各種高次脳機能評価検査バッテリーでは定量的評価・頻回の検査が困難である。今回我々は，特定部位のアミノ酸量を低侵襲かつ短時間で繰り返し定量的に測定することが可能なプロトン核磁気共鳴スペクトロスコピー（1H-MRS）を用いることによって，記憶機能を司るとされている大脳海馬の活動を定量的に評価し得るか否かを健常者で検討した。結果，健常者における海馬NAA値は，年齢及び記憶機能と相関を示した（相関係数：左側-0.46，右側-0.40）。1H-MRSとWMS-Rの相関を各
検査項目ごとの詳細分析では，1H-MRSはWMS-Rと比べ，特に記憶機能の高い集団においても鋭敏に評価しうる可能性が示唆された。
1H-MRSは記憶機能以外の機能も含めた海馬機能を定量的に計測する検査であり，てんかんを含む神経障害性病変による海馬機能変化の評価に有用であると考えられた。
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2014；25：45-48

Key Words：Epilepsy, higher brain dysfunction, MR spectroscopy, memory function,
Wecksler Memory Scale

はじめに馬の活動を定量的に評価し得るか否かを健常者で検討した。

近年，てんかん病態が長期に亘ることにより対象と方法

記銘力障害を含む高次脳機能障害を生じうることが知られており1)，その発症をいかに防ぐか

1)対象が重大な関心事となってきている。しかしなが16歳以上の健常者100人を対象に年齢別に研ら，高次脳機能の各種検査バッテリーでは定量究を行なった。‘健常者’の判定は問診および的評価に課題があることに加え，各検査に長時質問形式によりおこなった。インフォームドコ

間を要すること，学習効果があるため一回検査

ンセントは当院の倫理委員会にて承認を得た後を行うと次回検査までに数か月間の休止期間をに被験者から書面で同意を得た。

設ける必要があることなどの欠点があり頻回の2)方法

検査が困難である。今回我々は，特定部位のアミノ酸量を低侵襲かつ短時間で繰り返し定量的認知機能検査としてMMSEを，記憶機能検査としてWMS-R検査を行った。に測定2)することが可能なプロトン核磁気共鳴

MRI・MRS検査は東芝社製1.5テスラMR機器スペクトロスコピー（1H-MRS）を用いることを用いて行った。TlおよびT2強調画像水平断によって，記憶機能を司るとされている大脳海面MRI検査を撮像し，後述する二次判定に用い国立病院機構 奈良医療センター・てんかんセンター〔奈良県奈良市七条2丁目７８９番地〕
Tohru Hoshida, Nobuyuki MaruyamaDepartment of Neurosurgery Epilepsy Center, National Hospital Organization, Nara Medical Center, Nara, Japan〔789 banchi, 2 chohme, shichijoh, Nara, 630-8053, JAPAN〕

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2014年８月

た。1H-MRS検査に際してはその測定結果をLC

Candidates

Model解析により，代謝物のスペクトルにカー

Yes

100

ブフィット自動補正を行いあらかじめ作成されたBasisファイルと比較定量することによって

No : 3

Normal Conventional MRI

N-アセチルアスパラギン酸（NAA），コリン（Cho），クレアチン（Cr）の濃度を定量解析しNo abnormal lesion,lacunar spots < 3

Yes: 97た。撮像条件はTR=1323msec,TE=136msec,積算回数192回, フリップ角90度とし，水抑制あNo : 0
Normal Memory function

りとなしの2種類のデータ測定を行った。半値
幅FWHM 0.2ppm以下，水抑制80以上とした。

Yes: 97

左右海馬の撮像領域は3.0cm（前後）×1.5cm（上WMS-R >= 85下）×1.5cm（左右）とした。
上 記MRI/MRS/MMSE/WMS-Rの 結 果 に よ

No : 10Well retrieved MRSり，検査上異常を有さず，正確な検査が行えた％SD <=１０％
FWHM <= 0.2ppm
H2O saturation >= 80
Well formed MRS curve

Yes: 87‘健常者’を二次判定した。その除外基準は以下 の と お り で あ る(Fig. 1)。 す な わ ち， ⅰ)
MMSEが27未満，WMS-R各指標が85未満，ⅱ)

normal healthysubjects

MRI画像で異常所見や3か所以上のラクナ梗塞を有する症例，ⅲ)MRSデータの取得不良例

Fig. 1

 lgorism to estimate‘Healthy NormalAVolunteers’
13 out of 100 were dropped off from ourstudy, because of their lacunar infarcts (3cases) and MRS parameters (10 cases).

として，代謝産物各ピークの%SD（≧10%）・
半 値 幅(FWHM≧0.2ppm)
・ 水 分 飽 和 度( ＜80)・取得波形による各代謝産物の分離不良，のいずれかの値を示すもの。本除外基準を適応することにより，最終的に得られた健常者数は右差に関しては，言語性記憶・一般的記憶では87人であった。

左海馬NAA値の方が右側より相関係数が高く，注意/集中力・遅延再生では右側の方が左側よ結果り高い傾向を示した。WMS-R下位検査の問題

健常者における海馬NAA値は加齢に伴い左構成ごとの比較では，図形の記憶・数唱・視覚右差を伴う減少傾向を示し，年齢の相関係数は性記憶範囲に於いて右側海馬NAA値との相関左側-0.46，右側-0.40であった。
Crと 年 齢 の 相 関 係 数 は 左 側0.46， 右 側0.64で あ っ た。
WMS-Rの 指 標 は 海 馬NAA値との相関を示さなかった

Lt
Lt.

060.64に留まった。海馬NAA値の左0.20020406080

1000121.4

101.220406080

10018Rt.

R² = 0.1773
CC = -0.420.40

下 の 通 り で あ っ た(Fig. 3)。

増加傾向を示したものの低値

R² = 0.2146
CC = -0.462に行ったサブ解析の結果は以WMS-Rの指標との比較に比べ10.86WMS-R下位検査の粗点を元

馬NAA値 と の， 相 関 係 数 は1.41.28(Fig. 2)。

すなわち，WMS-Rの粗点と海12100.860.64

R² = 0.1634-0 40
CC = -0.40

2R² = 0.1543
CC = -0.46

0.40.200Fig. 2204060NAA80

10000204060

80

NAA/Cho+Cr

Correlations between Age and measured MRS Values

100てんかん治療研究振興財団

Rt.hippocampus

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性が認められた。また，言語性

Lt. hippocampus

Attention /Delayed Verbal
VisualConcentration recall
memory memory

2014年８月

対連合・視覚性対連合・視覚性

Verbalmemory

VisualmemoryGeneralmemoryGeneralmemory

Attention /concentrate

Delayedrecallcorrelationcoeﬃcient

0.10

0.14

0.16

-0.01

0.13 0.10 0.18

0.15

0.15

0.19

(Fig. 4A, 4B)，高得点群でのRaw Data

0.23

0.35

0.29

0.28

0.37 0.27 0.37

0.33

0.21

0.36

分散が不十分であった。

Fig. 3

Correlation coefficients between NAA and WMS-R Value
考察
The WMS-R score did not show any correlation to the MRS
values. In raw scores before weighted, the correlation
海馬NAA値が年齢の増加に
coefficient of NAA and verbal and visual memories showed a対し負の相関を持つ結果は加齢
little correlations.

再生では散布図に偏りが見られに伴う大脳活動の低下を正確にが，論理的記憶Iに於いて左側海馬NAA値との捉えているものと考えられる。他方，WMS-R相関が得られた。視覚性対連合I及びII・言語の指標が年齢・海馬NAA値との相関を示さな性対連合I及びII・視覚性再生I及びIIではNAA

かった原因としては，WMS-Rの指標は記憶機値と得点が相関を示すものの得点分布に不均一能を加齢に伴う変動を受けない形で評価することを目的とした値

scoreであることが考え
ら れ た。WMS-R

Lt.

は９つ の 年 齢 群 毎に，それぞれの平均および標準偏差NAAに基づき平均が100と な る よ う に換算し指標を算出しており3)，記憶Rt.

機能の絶対値としての得点ではない

Visual Paired
Associates I

figure memory

Visual Reproduction IFig. 4A Scattered diagrams of NAA values and WMS-R subtest scores (visual memory)

た め で あ る。 昨
今，軽度認知障害に関する論文でWMS-Rの 値 とscore

NAA値の相関を肯定した論文が散見される

Ltのと考えられる。本研究では年齢に対する補が4，5)，その評価には十分な注意を要するも正が行われる前段階の，WMS-R下位検査の粗点を元にサブ解析ない，その結果は後述の通りであった。

NAA

WMS-Rの粗点と海馬NAA値との，相関係数がWMS-Rの指標との比較に比べ増加傾向

Rt.

を示したことより，海馬のNAA値は海馬の記憶機能を反映しているものと考えられる。
Logical Memory I

Fig. 4B

Verbal Paired Associates I cattered diagrams of NAA values and WMS-R
Ssubtest scores (verbal memory)

しかしながら相関係数は低値に留まっており，海馬が記憶機能以外の機能も果たしている可能性が示唆される。海馬NAA値の左右てんかん治療研究振興財団

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差の結果より，言語性記憶・一般的記憶では左

文献

側海馬が右側より優位に機能しており，注意/₁）Butler CR, Zeman AZ. Recent insights into the

集中力・遅延再生では右側の方が優位に機能しimpairment of memory in epilepsy: transientているものと考えられた。WMS-Rにおいて高epileptic amnesia, accelerated long-term

得点群での分散が不十分であったことより，

forgetting and remote memory impairment.

WMS-Rでは記憶機能の障害を検出することがBrain 2008;131:2243-2263.

可能ではあるものの記憶機能の保たれている症

₂）S .W. Provencher. Estimation of metabolite

例に対しては感受性が乏しい可能性が示唆されconcentrations from localized in vivo proton

た。

NMR spectra. Magn. Reson. Med 1993;30:672679.

結論₃）Wecheler, D. (1987). Wechsler Memory Scale-

健常者における海馬NAA値は，年齢及び記憶機能と相関を示した。1H-MRSは海馬機能をReviced : Manual. The Psychological Corporation,
San Antonio, Tx.

定量的に計測する検査であり，WMS-Rと比べ，

₄）C .H. Ferrier, G. Alarco'n, A. Glover, et, al.

特に記憶機能の高い集団において鋭敏に評価し

N-Acetylaspartate and creatine levels measuredうる可能性が示唆された。記憶機能以外の機能

by 1H MRS relate to recognition memory.

も含め大脳海馬の活動を総合的に定量評価し得

NEUROLOGY 2000;55:1874-81.

る1H-MRSは，健常者データと比較することに₅）Foy CM1, Daly EM, Glover A, et, al. Hippocampal

より，てんかん原性病変による海馬機能変化をproton MR spectroscopy in early Alzheimer's評価するための有用な検査になると考えられ

disease and mild cognitive impairment. Brainた。

Topogr 2011;24:316-22.

Summary
The quantitative evaluation for the hippocampal memory functional abilities based ona proton magnetic resonance spectroscopy(1H-MRS)
Tohru Hoshida, Nobuyuki Maruyama
Higher brain dysfunction is one of the most significant issues for patients with prolongedepilepsy. Evaluating batteries for memory functions, including the Wecksler Memory Scale,need long examination times and have some limitations for repetitive examination. The aim ofour study is to evaluate whether hippocampal memory function can be measured with a proton
MRS (1H-MRS) which can quantitatively and iteratively measure amino-acid level in specificportions in a short time with minimum risks. Our findings showed that the NAA values inhealthy subjects that represent with hippocampal neuronal function decreased with the age.
The correlation coefficients were -0.46 in the left hippocampus and -0.40 in the righthippocampus. The NAA values and WMS-R scores both showed no correlation, however theWMS-R subtests and raw data did show limited correlation with the NAA value. In scatter
diagrams plotting the WMS-R subtest scores and NAA values, heterogeneity or digital patterns
were observed in score distributions. WMS-R could have limited benefit for normal adults withhigh memory performance scores. The 1H-MRS was able to detect hippocampal functional
abilities including memory function and disturbances caused by epilepsy or other neurodegenerative disorders more precisely than the WMS-R score.
Ann.Rep.Jpn.Epi.Res.Found. 2014；25：45-48