脳科学研究が人工知能アルゴリズムを啓発する：知識組み立ての神経メカニズム 背景の概要 新しい情報が脳に入るとき、人間は「知識組み立て」（knowledge assembly）と呼ばれる過程を通じて、世界についての既存の知識を迅速に変更できます。最近、Nelliらによる研究において、人間の脳における知識組み立ての神経関連が探究されました。研究者たちはこの神経メカニズムに触発され、迅速な知識組み立てを実現し、システムの柔軟性を向上させる人工ニューラルネットワークアルゴリズムを開発しました。この研究は、脳の作業方法を研究することがより良い計算アルゴリズムの発展を促進することを再び証明しました。 研究の出典 この研究論文はXiang Ji、Wentao Jiang、Xiaoru Zhang、Ming...
本文タイトルは「Identification of Autism Spectrum Disorder Using Multiple Functional Connectivity-based Graph Convolutional Network」で、雑誌「medical & biological engineering & computing」の2024年第62巻2133-2144ページに掲載されました。本研究は、グラフ畳み込みネットワーク（Graph Convolutional Networks, GCN）と静的機能的磁気共鳴画像法（rs-fMRI）データを組み合わせ、自閉症スペクトラム障害（Autism Spectrum Disorder, ASD）の早期診断を実現するための多機能接続...
原発閉塞隅角緑内障患者の脳ネットワークトポロジーのグラフ理論分析 研究背景 緑内障は視神経の損傷と眼圧の上昇を特徴とする世界的な失明を引き起こす眼疾患である（Kang and Tanna 2021）。さまざまなタイプの緑内障の中で、原発閉塞隅角緑内障（Primary Angle-Closure Glaucoma，PACG）は特にアジアで普遍的である（Chan et al. 2016）。PACGの病因は複雑で、前房角の狭窄、前房の混雑が閉鎖を引き起こす（Sun et al. 2017）、脈絡膜の肥厚（Zhou et al. 2013; 2014）、および脈絡膜の拡張（Kumar et al. 2008）などが含まれ、最終的に眼圧が上昇する。環境要因として、照明条件が瞳孔の大きさに影響を及ぼし、...
ソースレベルEEGとグラフ理論に基づく卒中後てんかん患者の機能的結合の変化に関する研究報告 研究背景 てんかんの病因は多岐にわたり、特発性、先天性、頭部外傷、中枢神経系感染、脳腫瘍、神経変性疾患、脳血管疾患などが含まれます。その中で、脳血管疾患は全てんかん症例のおよそ11%を占め、高齢者てんかん患者の最も一般的な病因となっています。また、卒中後てんかん（Post-Stroke Epilepsy, PSE）は卒中患者の一般的な合併症であり、3%から30%の卒中患者がPSEに発展する可能性があります。PSEのリスク要因としては、皮質の関与、出血性の転化、早期発作、若年発病、高いNIHSSスコア、アルコール依存などが挙げられます。 ネットワーク科学とグラフ理論は、脳機能の理解において顕著な可能性を...
冠心病患者功能性大脳ネットワークの変化：独立成分分析とグラフ理論分析 本論文は《Brain Structure and Function》誌2024年第229巻に掲載され、冠心病（coronary heart disease, CHD）患者における機能的接続（functional connectivity, FC）および脳ネットワークのトポロジ特性の変化を研究しています。論文は、厦門大学附属心血管病医院、厦門大学医学院など複数の機関の科学者たちが協力して完成させたもので、主要な著者にはSimin Lin、Puyeh Wu、Shaoyin Duanなどが含まれます。 研究背景と動機 冠心病は世界の主要な死因の一つであり、患者は認知および心理的損害のリスクが高まります。これまでの研究により、冠心...
基于図の条件生成対抗ネットワークを用いた重度抑うつ症の機能性脳ネットワークの生成と診断 研究背景： 重度抑うつ症（Major Depressive Disorder, MDD）は広範に存在する精神障害であり、数百万人の生活に影響を与え、世界の健康に重大な脅威をもたらしています。研究によれば、静止状態機能的磁気共鳴画像法（resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI）から抽出された機能連結性（functional connectivity, FC）は、MDDに関連する機能連結パターンを明らかにし、精密な診断に重要な役割を果たしています。しかし、データの有限性により、安定したMDD診断には困難が伴います。この課題に対処す...
側頭葉硬化を伴わない優位側内側側頭葉てんかんの手術効果の評価 原著論文 | 《Journal of Clinical Neuroscience》111（2023）16-21 序論 てんかん患者は世界人口の約0.5%〜1%を占めており（Fiest et al. 2017）、そのうち約30%の患者が薬物治療に抵抗性を示し（Schiller & Najjar 2008）、これを医学的難治性てんかんと呼びます。このような患者に対して、外科的治療として病巣切除や慰安療法（包括迷走神経刺激および脳梁切離術）などが選択肢となり得ます。これまでのところ、最も成熟かつ成功したてんかん手術は、内側側頭葉てんかん（MTLE）に対する前側頭葉切除術（ATL）（Spencer 1991）です。 ATLは医学的難治性M...
ローランドてんかんの視床皮質神経連絡の減少 ローランドてんかん（Rolandic Epilepsy, RE）、すなわち中側頭棘波を伴う自限性てんかん（self-limited epilepsy with centrotemporal spikes, SELECTS）は、最も一般的な局所発育性てんかん脳症です。このてんかんは通常、感覚運動皮質に起因する睡眠スパイク波およびてんかん発作とともに、軽度から重度の認知症状を伴います。REを患う大多数の子供は、活動期に正式なテストを通じて認知欠陥が検出されるが、これらの発作および認知問題は最終的に自限し消失します。しかし、具体的な神経メカニズムや症状の消失を決定する要因、このてんかんの長期的な影響など、未解決の問題が多く残っています。本研究は、このよう...
軽度認知障害における機能的結合の変化：M/EEG研究のメタ分析 背景と目的 アルツハイマー病（Alzheimer’s disease, AD）は、記憶喪失と認知機能障害を特徴とする神経変性疾患です。ADは高齢者の認知障害の主な原因であり、世界の症例の約60%から80%を占めています。年齢が上がるにつれてADの有病率が顕著に増加し、65歳から74歳の人々では3%、75歳から84歳の人々では17%、そして85歳以上の人々では32%に達します。したがって、ADは世界的な公共の健康問題となり、医療システムや社会コストに大きな影響を与えています。 ADの神経病理学的変化には、細胞外のβアミロイド蛋白（Aβ）蓄積と過度にリン酸化されたタウ蛋白（p-tau）による神経繊維のもつれが含まれ、これらの変化は神...
成人聴覚言語理解と静止状態α波パワーの関連性研究 学術的背景と研究課題 成人の言語処理における個人差が文献で記録されている一方で、その神経基盤は依然としてほとんど未解明のままです。現存研究は主に汎用認知能力や人口統計などの要因が言語理解に与える影響に焦点を当てていますが、脳の固有活動がどのように個人差をもたらすかについての研究は少ないです。本研究は、静止状態のα波活動と成人の文理解の関係を探ることで、この研究空白を埋めることを目的としています。α波の振動は皮質の興奮性を調節し、脳の情報処理効率を高めます。静止状態のα波活動が認知パフォーマンスと関連することが証明されていますが、それが聴覚言語理解とどのように関わるかは明らかにされていません。本研究の目的は、静止状態のα波活動と文理解における個...