豚モデルにおける外傷性脊髄損傷後の脳脊髄液動態の研究 背景紹介 外傷性脊髄損傷（Traumatic Spinal Cord Injury, SCI）は、重篤な神経疾患であり、しばしば永続的な神経障害を引き起こします。長年にわたり科学者たちは治療法の開発に努めてきましたが、その複雑な病態生理メカニズムと損傷の異質性により、治療の進展は限られています。脊髄損傷後、脊髄の腫脹とくも膜下腔（Subarachnoid Space, SAS）の閉塞が一般的な病理現象であり、これが脊髄の圧迫と血流の減少を引き起こす可能性があります。適切な手術的減圧は神経機能の回復を改善するために重要とされていますが、すべての患者が手術によってくも膜下腔の完全な開通を達成できるわけではありません。そのため、減圧効果と脊髄損...
血漿S100βはアルツハイマー病の病理と認知機能低下の予測マーカー 学術的背景 アルツハイマー病（Alzheimer’s Disease, AD）は最も一般的な認知症のタイプであり、その病理学的特徴にはβアミロイド（Aβ）斑の沈着と過剰リン酸化された微小管関連タンパク質tau（タウ）の凝集が含まれます。これらの病理学的変化は、患者の認知機能が徐々に低下する原因となり、通常は病理が現れてから数年後に臨床的に気づかれます。現在、180以上のAD臨床試験で140種類以上の介入がテストされていますが、FDA承認を受けたAD患者向けの薬物は7種類しかありません。これらの薬物（ドネペジル、ガランタミン、リバスチグミン、メマンチンなど）は6～12ヶ月間に限定的な認知改善効果を提供します。近年、Aβを標的と...
慢性脳虚血と正常圧水頭症の関連研究 学術的背景 正常圧水頭症（Normal Pressure Hydrocephalus, NPH）は、認知障害、歩行障害、尿失禁を特徴とする潜在的に可逆的な認知症です。頭蓋内圧（Intracranial Pressure, ICP）がわずかに上昇（約15 mmHg）しているにもかかわらず、患者の脳血流（Cerebral Blood Flow, CBF）と神経機能は損なわれます。長い間、科学者たちは脳自動調節（Cerebral Autoregulation, CA）機構が頭蓋内圧の上昇に対して脳血流を安定させると考えてきましたが、この見解はNPHの複雑な病理メカニズムと矛盾していました。NPHの病態には、頭蓋内圧のわずかな上昇による慢性脳虚血が含まれており、こ...
腫瘍の脳転移における脳バリアの役割 背景紹介 脳転移（Brain Metastases, BMs）は成人において最も一般的な頭蓋内腫瘍であり、その発生率は原発性脳腫瘍の3倍から10倍です。手術切除、放射線療法、化学療法を含む多様な治療法が用いられていますが、脳転移の予後は依然として不良で、治療は困難です。脳転移は主に肺がん（20-56%）、乳がん（5-20%）、メラノーマ（7-16%）から発生しますが、他の種類のがんからも発生することがあります。脳転移のプロセスは、局所浸潤、血液またはリンパ系への侵入、正常組織への浸出、および遠隔部位への定着を含む多段階のプロセスです。脳に到達した循環腫瘍細胞（Circulating Tumor Cells, CTCs）は、血液脳関門（Blood-Brain...
脳脊髄液動態と脳室-くも膜下腔圧力勾配の非侵襲的定量研究 背景紹介 脳脊髄液（Cerebrospinal Fluid, CSF）は中枢神経系の重要な構成要素であり、脳組織の保護、頭蓋内圧の安定維持、代謝廃棄物の除去を促進する機能を持っています。脳脊髄液循環の異常は、正常圧水頭症（Normal Pressure Hydrocephalus, NPH）やChiari奇形など、さまざまな神経変性疾患と密接に関連しています。脳室とくも膜下腔の間の圧力勾配（transmantle pressure）は、脳脊髄液循環メカニズムを理解する上で重要なパラメータです。従来、この圧力勾配は侵襲的な方法（例えば圧力センサー）で測定されていましたが、この方法には感染リスクがあり、低振幅の圧力変化を正確に定量化するこ...
脳水腫患者の認知および神経心理学的アウトカムを改善するための研究優先事項 学術的背景 脳水腫（Hydrocephalus）は、神経系疾患の一つで、全世界で約10万人あたり85例の発生率を示しています。この疾患は、運動および認知機能障害と密接に関連しています。外科手術の進歩により、患者の生存率と生活の質は大幅に向上しましたが、この異質性を持つ疾患の病因や、異なるライフステージにおける具体的な神経心理的および機能的な課題についての理解には、依然として大きなギャップが存在します。これらの限界に対処するため、Hydrocephalus AssociationとRudi Schulte Research Instituteは、ワークショップを開催し、既存のエビデンスを検証し、脳水腫患者の認知機能、機能...
特発性正常圧水頭症患者の脳画像解析精度向上のためのカスタマイズ組織確率マップとテンプレートの活用 学術的背景 特発性正常圧水頭症（Idiopathic Normal Pressure Hydrocephalus, iNPH）は、歩行障害、認知機能の低下、尿失禁を主な症状とする神経疾患です。iNPHの神経画像学的特徴の一つは、「不均衡に拡大したくも膜下腔水頭症」（Disproportionately Enlarged Subarachnoid Space Hydrocephalus, DESH）であり、これは脳室とシルビウス裂の著明な拡張と、上凸面の脳脊髄液（Cerebrospinal Fluid, CSF）空間の狭窄を伴います。これらの形態学的変化は、iNPH患者の脳画像の統計解析や分割にお...
脳脊髄液の流動と脳皮質BOLD信号のカップリング研究の新手法 学術的背景 近年、脳脊髄液（Cerebrospinal Fluid, CSF）が脳内の廃棄物除去において重要な役割を果たすことが注目されています。従来、CSFは主にクッション効果や免疫監視の役割を担うと考えられていましたが、近年の研究では、CSFが血管周囲空間を通じて流動することで、脳内の有害物質を除去する役割を果たす可能性が指摘されています。しかし、CSFの流動を駆動するメカニズムについてはまだ議論が続いています。一部の研究では、神経活動や自然発生する血管運動、呼吸による血管拡張など、大振幅の血管運動がCSF流動の主要な駆動力であると提唱されています。 CSF流動と脳皮質の血酸素レベル依存（Blood Oxygen Level ...
脈絡叢老化と脳脊髄液動態変化の研究 背景紹介 脈絡叢（Choroid Plexus, CHP）は、脳室内に位置する高度に血管化された構造で、主に脳脊髄液（Cerebrospinal Fluid, CSF）の生成と代謝廃物の除去を担っています。これは、神経流体の恒常性維持と認知機能において極めて重要な役割を果たしています。加齢に伴い、脈絡叢の体積は増加し、この現象は正常な老化やアルツハイマー病などの神経変性疾患で特に顕著です。脈絡叢は血液-脳脊髄液バリア（Blood-CSF Barrier, BCSFB）において重要な役割を果たしていますが、加齢に伴うその灌流と微細構造の変化に関する詳細な研究はまだ限られています。 脈絡叢の老化過程における変化と脳脊髄液動態への影響をより深く理解するため、研究...
脳脊髄液の頸部リンパ管を通じた排出の数値シミュレーション研究 背景紹介 脳脊髄液（Cerebrospinal Fluid, CSF）は、脳と脊髄の周りを流れる透明な液体で、中枢神経系に物理的な保護、栄養供給、および代謝廃棄物の除去を提供します。近年、脳脊髄液の排出は従来のクモ膜顆粒による吸収だけでなく、頭蓋底の篩板を通じて鼻咽頭リンパ管に入り、最終的に頸部リンパ管（Cervical Lymphatic Vessels, CLVs）に到達することが明らかになってきました。この排出経路の異常は、外傷性脳損傷や神経変性疾患など、さまざまな神経疾患と密接に関連しています。しかし、頸部リンパ管の解剖学的構造や物理的特性が完全には解明されていないため、脳脊髄液が頸部リンパ管を通じて排出されるメカニズムに...