健康な成人では唾液中のテストステロン水準と痛覚認識は性別に特有の関連を示しますが、片頭痛の患者ではそうではありません

唾液テストステロンレベルと痛みの認知が健康な成人において性別ごとに特異的な関連を示す一方、片頭痛患者ではこの関連が見られない 序論 痛みの複雑さと性別が痛みの認知において果たす役割を理解することは、医学研究において重要な意義を持つ。疼痛は実際または潜在的な組織損傷に関連する不快な感覚および情動的経験であり、遺伝、感情状態、性別差異など多くの内的および外的要因によって影響を受けることがある。特に、性ホルモンがどのように痛みを調節するかについては多くの研究があり、テストステロンと痛みの軽減の関連が示されている。しかし、これらの関連における性別の具体的な役割にはまだ多くの未知が存在する。これが研究者をして、健康な成人および片頭痛患者における唾液テストステロンレベルと痛みの認知の関連を探求するきっか...

物語と科学の橋渡し: STEMにおける子供の学習に関するfNIRSベースのハイパースキャニング調査

物語と科学の橋渡し: STEMにおける子供の学習に関するfNIRSベースのハイパースキャニング調査

学術ニュース報道 『Neuroimage』2024年の第285巻には、『bridging stories and science: an fnirs-based hyperscanning investigation into child learning in stem』というタイトルの論文が掲載されました。この論文は、マカオ大学教育学院、健康科学学院、および認知と脳科学センターのJuan Zhang氏らによって共同執筆されました。本論文のオンライン版は2023年12月8日に公開されました。研究は主に機能的近赤外分光法(fNIRS)を用いて、異なるSTEM(科学、技術、工学、数学)教育手法(伝統的な教育、ストーリーテリング教育、ストーリーボード教育)が教師と生徒の脳活動の同期化に与える影響...

静止状態EEG信号の解析によるうつ病の重症度評価におけるクロス周波数結合の影響の調査

背景紹介 うつ病、特に主要なうつ病性障害(Major Depressive Disorder、略してMDD)は、広範囲で障害を引き起こす心理的な病気であり、「心の風邪」とも言われることがあります。MDD患者の多くは、持続的な悲しみ、希望を失った感覚、認知障害、日常活動に対する動機の喪失などの症状を経験し、個人および社会生活に深刻な影響を与えます。全世界で、うつ病の影響は極めて深刻で、3.4億人以上が何らかの形でうつ病に苦しんでいます。さらに、新型コロナウイルスのパンデミックおよびその防止措置(例えば、社会的隔離や悲しみの感情など)は、うつ病の普遍性を一層悪化させました。予測によれば、2030年までにうつ病は心血管疾患を超えて障害の主要な原因となり、毎年うつ病による死亡者数は百万人に達するとさ...

視床下核および皮質活動に基づいてパーキンソン病の静止震えと自主的な手の動きを区別する

パーキンソン病(Parkinson’s disease, PD)は、静止時振戦、運動遅延、筋強剛などを主な症状とする一般的な神経変性疾患です。深部脳刺激(Deep Brain Stimulation, DBS)はパーキンソン病の運動症状の治療に広く用いられています(Krauss et al., 2021)。しかしながら、DBS治療には顕著な副作用も存在し、その多くはDBS対象部位周辺の領域への刺激が原因となっています(Koeglsperger et al., 2019)。この副作用を軽減するため、研究者は適応型深部脳刺激(adaptive DBS, aDBS)という手法を提案しました。これは、患者の現在の運動状態をリアルタイムで監視し、DBSの強度とタイミングを調整する方法です(Little...

畳み込みニューラルネットワークに基づく臨床およびEEG特徴を用いた耐薬性てんかんの早期予測

研究背景及研究目的 てんかんは自発性で深刻な神経系の病気であり、反復発作を特徴とし、全世界で約5000万人が影響を受けています[1]。最近の抗てんかん薬(ASM)の進展にもかかわらず、薬物難治性てんかん(Drug-Resistant Epilepsy,DRE)は依然として20%から30%のてんかん患者に影響を与えています[1-3]。DRE患者は巨大な経済的、社会的および心理的負担に直面しており、確定診断に長期間の薬物試験が必要です。高リスクの患者を早期に識別することは、てんかん手術、神経調整またはケトジェニックダイエットなどの治療法の早期介入を可能にします。 過去の研究では、DREのリスク要因として、早期発病、高頻度の発作、脳波(EEG)の異常、神経欠陥、認知障害、外傷歴、頭蓋内構造異常など...

単一被験者の皮質形態学的脳ネットワーク:表現型の関連と神経生物学的基盤

本文は、単一被験者の形態的脳ネットワークにおける表現型の関連性と神経生物学的基盤に関する研究を報告しています。この研究は、多モードおよび多スケールのデータを組み合わせて行われ、形態的脳ネットワークと性別の違い、その個体特異的指標としての潜在力、および遺伝子発現、層特異的細胞構造、化学構造との関係を明らかにしました。これらの発見は、単一被験者の形態的脳ネットワークの役割と起源に関する理解を深めるとともに、将来の個別化脳連結図研究への応用に向けた強力な根拠を提供します。 研究背景と問題提起 形態的脳ネットワークとは、構造的磁気共鳴画像撮影(structural magnetic resonance imaging、sMRI)に基づいて推定される脳領域間の形態学的関係を指します。最初期の研究では、...

順列伝送エントロピーに基づく統合失調症のネットワーク情報相互作用

統合失調症における脳磁図の置換伝送エントロピーに基づくネットワーク情報相互作用研究 学術背景紹介 統合失調症(Schizophrenia, SCZ)は、持続的な妄想と幻覚、混乱した思考と不統一な行動を特徴とする精神疾患で、現実の認識に著しい障害をもたらすことが多い。現代の神経画像技術の急速な発展に伴い、神経および精神疾患の研究を支持する大量のデータセットが作成された。磁気脳波計(Magnetoencephalography, MEG)として知られる神経画像技術は、その高い空間および時間分解能により、脳の電磁信号の非線形特性を捉えることができるため、統合失調症(SCZ)の情報相互作用の探求に用いられている。 出典 本論文は『Networked information interactions ...

不安の分析と検出のためのEEGの改良されたアンサンブル経験モード分解に基づく機能的脳ネットワーク

改良された集合経験的モード分解に基づく脳機能ネットワークを用いた不安分析と検出 学術的背景と研究目的 現代生活のストレスの増加に伴い、不安症(Anxiety)は一般的な神経系の疾患として、グローバルな公衆衛生分野で急ぎ解決されるべき問題になっています。不安症は精神障害だけでなく、注意力、記憶、学習などの認知過程の異常な表現にも現れます。COVID-19のパンデミックの発生により、不安症の発病率も増加しました。統計によると、不安症の12か月以内の発病率は男性が4.80%、女性が5.20%となっています。しかし、不安症の原因はいまだ明確ではなく、自己治癒の確率も低いです。これらの複雑性と不確実性のため、早期検出と介入が非常に重要であるとされています。しかし、従来の不安検出方法は対面インタビューや...

fMRI時間シリーズの振幅と位相が機能的結合解析に与える影響

振幅と位相に基づく磁気共鳴画像時間系列の機能的接続分析への影響 序論 過去10年間において、機能的磁気共鳴画像(fMRI)は非侵襲的な画像技術として、血中酸素依存(BOLD)コントラストを利用して脳活動を測定し、脳機能を研究するために使用されてきた(Kwong, 1996)。空間的に離れた脳領域間のBOLD時間系列の時間相関を分析することで、静的機能接続(Functional Connectivity, FC)を推定できる。機能接続は通常、脳領域間の時間系列の相関を計算することで測定される。一部の研究は、タスク状態(例えば、指タップや視覚タスク)におけるBOLD信号の瞬時位相表現(Instantaneous Phase, IP)を機能接続分析に用いているが、瞬時振幅(Instantaneou...

てんかんを持つ青年における情動葛藤とその精神医学的相関の時空間的反応:脳磁図を用いた研究

てんかんを持つ青年における情動葛藤とその精神医学的相関の時空間的反応:脳磁図を用いた研究

青年てんかん患者の情動コンフリクトの時空間反応および精神医学的関連性 研究背景 てんかん患者はしばしばうつ病や不安などの精神障害を合併し、これらの共病は患者の生活の質に負の影響を与える。情動調節は精神障害患者においてしばしば損なわれる重要な認知プロセスであり、例えばうつ病患者において顕著である。成人のてんかん患者においても情動調節は困難を伴い、特に高次認知処理において顕著である。しかし、現在、てんかん患者のこれらの機能的脳欠陥の時空間周波数の関連性、およびこの欠陥の青年における表現について十分な探討が行われていない。したがって、本研究は脳磁図(Magnetoencephalography, MEG)を用いて青年てんかん患者の情動コンフリクト処理における時空間的特性を解析し、自己報告質問表で評...