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...

新規診断された局所てんかん患者におけるオクスカルバゼピン治療結果の予測におけるEEGマイクロステートの役割

新規診断された局所てんかん患者におけるオクスカルバゼピン治療結果の予測におけるEEGマイクロステートの役割

EEG微状態が新診断の局在性てんかん患者におけるオクスカルバゼピン治療効果を予測する役割 序論 背景 局在性てんかん(focal epilepsy)は最も一般的なてんかんのタイプで、全てのてんかん症例の約60%を占めます。異なるてんかんのタイプに応じて、抗てんかん薬の選択も異なります。局在性てんかんの治療では、オクスカルバゼピン(oxcarbazepine、略してOXC)が広く使用されています。しかし、オクスカルバゼピンは約65%の患者で発作のない状態を達成することができますが、依然として多くの患者が良好な治療効果を得られていません。電生理モニタリング技術、例えば脳波(electroencephalography、EEG)は、てんかんの診断と管理において重要な役割を果たしています。 研究目的...

シュワン細胞由来のプレイオトロフィンが線維芽細胞の増殖と神経線維腫における過剰なコラーゲン堆積を刺激する

本文では、神経線維腫症1型(neurofibromatosis type 1, NF1)に関連する叢状神経線維腫(plexiform neurofibroma, PNF)におけるシュワン細胞と線維芽細胞の相互作用を探求しています。研究背景は、NF1の高発生率に基づいており、全世界で約1/3000の新生児に影響を及ぼしており、一連の特有な臨床症状を伴います。PNFはNF1患者において一般的な周囲神経鞘腫であり、約50%の患者がこの病にかかり、生活の質に大きな影響を与えます。数十年にわたる研究にもかかわらず、PNFは依然として治癒が困難です。現在の治療法は主にNF1関連のシュワン細胞に対して行われており、一部の臨床効果が得られています。しかし、多くの治療法、例えば選択的MEK阻害剤Selumet...

単一細胞アトラスは、再発性膠芽腫における免疫抑制環境とTreg細胞の風景を明らかにする

単一細胞マップは、再発膠芽腫における免疫抑制微小環境とTreg細胞の分布を明らかにする 膠芽腫は最も侵襲性の高い脳腫瘍であり、非常に高い再発率と予後の悪さが特徴です。多くの研究がこの病気の腫瘍微小環境を探討していますが、再発膠芽腫の免疫微小環境についてはまだ非常に限られた知識しかありません。この研究では、研究チームは単細胞RNAシーケンシング技術を使用して再発膠芽腫の免疫微小環境を明らかにし、脳脊髄液の潜在的なバイオマーカーを分析し、異なる腫瘍位置の免疫特性を比較しました。 研究の背景 膠芽腫は非常に悪性で再発しやすい脳癌であり、その特徴には血液脳関門(BBB)の特異性や高い異質性などがあります。再発膠芽腫患者の治療選択肢は限定されており、内在的な分子変化により従来の治療に対する抵抗力が生じ...

アデノ随伴ウイルス媒介による中枢神経系へのトラスツズマブ送達:ヒト表皮成長因子受容体2+脳転移に向けて

AAV介在のトラスツズマブ中枢神経系送達によるEGFR2陽性脳転移腫瘍治療 背景紹介 乳がん治療において、ヒト上皮成長因子受容体2(HER2)陽性の腫瘍は、より攻撃的な特徴を示し、臨床治療において顕著な課題となっています。1998年にトラスツズマブ(商品名:ハーセプチン®)が承認されて以来、この薬はHER2陽性乳がん患者の全体生存率を顕著に改善してきました。しかし、中枢神経系(CNS)に転移したHER2陽性の脳転移症例に対しては、血液脳関門や他の要因の影響により、トラスツズマブの脳脊髄液中の半減期が短い(2-4日)ため、従来の全身的な抗HER2抗体治療の効果は限られています。そのため、HER2陽性CNS疾病を標的とする新しい治療法を模索する必要があります。 研究出典 本研究は、ペンシルベニア...