背景紹介 精神医学の分野では、長い間、症状と医学的インタビューに基づいて診断が行われており、客観的なバイオマーカー（biomarkers）が不足していました。安静時機能的磁気共鳴画像法（resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI）は、脳の構造と機能の特徴的なパターンを明らかにし、精神疾患の診断に潜在的な分類マーカーを提供できると広く考えられています。しかし、分析パイプラインの多様性により、現在までに広く受け入れられたマーカーは確立されていません。異なる分析パイプラインの選択は、診断と汎化性能に大きな影響を与えますが、理想的なパイプラインを体系的に探求した研究はほとんどありません。したがって、本研究は、大規模で多施設...

サブスペース強化ハイパーグラフニューラルネットワークを用いた不安障害の識別とバイオマーカー検出研究 学術的背景 不安障害（Anxiety Disorders, ADs）は世界的に一般的なメンタルヘルスの問題であり、約7.3%の人口に影響を及ぼしています。不安障害の患者は通常、過度の恐怖、心配、および関連する行動異常を示し、これらの症状は患者の社会的機能と生活の質に深刻な影響を与え、家族や社会に大きな負担をかけます。不安障害は、全般性不安障害（Generalized Anxiety Disorder, GAD）、社交不安障害（Social Anxiety Disorder, SAD）、パニック障害（Panic Disorder, PD）、特定の恐怖症（Specific Phobia, SP）な...

ICUにおける長期的な生活の質予測の議論が患者、家族および医療従事者に与える影響 学術的背景 集中治療室（ICU）の患者は退院後、身体的、精神的、認知的な問題に直面することが多く、これらは「集中治療後症候群」（Post-Intensive Care Syndrome, PICS）と呼ばれます。ICU生存率が向上している一方で、患者やその家族は長期的な健康への影響について十分な認識を持たず、将来の生活の質（Quality of Life, QoL）に対して過度に楽観的な期待を持つ傾向があります。このような非現実的な期待は、患者の回復心理に影響を与え、医療意思決定にも偏りを生む可能性があります。さらに、医療従事者は患者の長期的な予後を評価する際に困難に直面することも多く、生活の質は患者の身体機能...

Conformal Predictionに基づくうつ病予測手法の研究 背景紹介 うつ病は、持続的な悲しみ、衰弱、および活動への関心喪失を特徴とする一般的な精神障害です。それは自殺のリスクを増加させるだけでなく、患者とその家族に大きな心理的負担をもたらします。現在、うつ病の診断は主にメンタルヘルスレポートに依存しており、例えばBeck Depression Inventory（BDI-II）、Hamilton Depression Rating Scale（HRSD）、Patient Health Questionnaire（PHQ-8）などが使用されています。しかし、これらの診断方法は臨床医の主観的経験や患者の認知能力に依存しており、時間と労力を要し、効率が低いです。 近年、ディープラーニン...

自閉症児童の感情刺激下における機能的脳連結に関する研究 背景紹介 自閉症スペクトラム障害（Autism Spectrum Disorder, ASD）は、複雑な神経発達障害であり、主に社会的相互作用やコミュニケーション能力の欠如、および反復行動や限定された興味を特徴としています。ASDの核心的な特徴の1つは感情処理の障害であり、これは患者の社会的能力や生活の質に直接影響を与えます。ASDの研究はすでに何年も行われていますが、特に感情処理における脳機能接続パターンに関して、その神経メカニズムはまだ完全には理解されていません。機能的脳接続分析は、ASDの神経メカニズムを研究する重要な手段であり、脳波図（Electroencephalography, EEG）は非侵襲的技術として、リアルタイムで脳...

時間-周波数脳波に基づくうつ病検出の新しい方法：TFAGL 学術的背景 うつ病（Major Depressive Disorder, MDD）は、世界的に一般的な精神疾患であり、主な症状には気分の低下、罪悪感、自己評価の低さが含まれ、それに加えて興味の喪失、生活への情熱の減退、睡眠や食欲の乱れなどが伴います。世界保健機関（WHO）の統計によると、全世界で2億4600万人以上がうつ病の影響を受けており、そのうち約30〜35%の重症うつ病患者が毎年自殺を試み、約2〜15%が自殺に至っています。このため、うつ病は2024年までに障害につながる疾患の主要な原因になると予測されています。 現在、うつ病の臨床診断は主に医師と患者の対話およびアンケート調査に基づいていますが、診断結果は患者の主観的な意識や...

精神疾患の細胞タイプ分類：精神分裂病などの複雑な脳疾患の細胞基盤を明らかにした新研究 学術的背景 精神分裂病、うつ病、双極性障害などの精神疾患は、世界的に重要な公衆衛生問題です。これらの疾患は通常、遺伝的および環境的な要因が複合的に関与し、治療手段も限られています。全ゲノム関連解析（GWAS）により、数千の精神疾患に関連する遺伝的座が特定されていますが、これらの座の生理学的意義は依然として不明確です。近年、単一細胞RNAシーケンス（scRNA-seq）や単一核RNAシーケンス（snRNA-seq）技術の発展により、研究者は遺伝子発現を単一細胞レベルで解析することが可能となり、精神疾患の細胞基盤に関する理解が深まりました。しかし、GWASデータと単細胞トランスクリプトームデータを統合し、どの細...

下丘脳-縄状体回路がリスク選好を制御する研究 学術的背景 複雑で不確実な環境において、動物は生存に有利な意思決定を行うためにリスクを評価する必要があります。安全な選択肢とリスクのある選択肢の間で、動物は通常、ある選択肢に対して強い選好を示し、その選好は長期間にわたって一貫して維持されます。しかし、このリスク選好がどのように脳内でコードされているかについては依然として不明です。縄状体（lateral habenula, lhb）は価値に基づく行動に重要な役割を果たすと考えられていますが、リスク選好に関する意思決定における具体的な役割はまだ解明されていません。本研究は、特に下丘脳-縄状体回路がこのプロセスで果たす役割に焦点を当てて、脳内におけるリスク選好を制御する神経回路を明らかにすることを目指...

ドーパミンニューロン回路の機能的分離とその発達メカニズム 学術的背景 ドーパミン（dopamine）は脳内で重要な神経伝達物質であり、運動制御、感情調整、動機付け、学習と記憶など多様な生理機能に関与しています。ドーパミンニューロンは主に中脳に位置し、その投射経路は主に3つの経路に分けられます：黒質-線条体経路（nigrostriatal pathway）、中脳-辺縁系経路（mesolimbic pathway）、および中脳-皮質経路（mesocortical pathway）。これらの経路は解剖学的および機能的に明確に区別されており、その機能障害はパーキンソン病（Parkinson’s disease）、うつ病、統合失調症、薬物依存症など多くの神経精神疾患と関連しています。しかし、ドーパミン...

電気生理学がてんかん研究に与える役割：発作から間発作期活動および併存疾患まで 学術的背景 20世紀初頭以来、電気脳波（Electroencephalography, EEG）はてんかん研究の重要なツールとして機能してきました。EEG技術は科学者が脳電信号を記録・分析するだけでなく、てんかんの病態生理メカニズム、機能ネットワーク組織、発作の背後にあるメカニズムを明らかにするのに貢献してきました。技術の進歩により、EEGの応用範囲は超低周波と高周波活動の研究にも拡大し、これらの研究はてんかんの発生と進行を理解する新たな視点を提供しています。しかし、EEG技術は空間分解能が限定されていることやアーティファクトの干渉などの課題も抱えています。そのため、研究者たちはEEG技術の改善を目指し、光遺伝学、...