脳磁図センサーアレイ用の四チャンネル光ポンピング磁力計 研究背景 光ポンピング磁力計（Optically Pumped Magnetometer、OPM）は、スピン交換緩和自由（SERF）状態において非常に高感度の磁場センサーであり、感度は0.16 ft/√Hzおよび0.54 ft/√Hzにまで低下します。OPMはスピン極化原子と磁場の相互作用に基づき、ポンプ光束の角運動量をアルカリ金属蒸気の原子に移してスピン極化を起こします。スピン極化はラーモア進動を通じて磁場と相互作用し、光学的にスピン極化を測定することにより外部の磁場を検出できます。高い原子密度とほぼゼロ磁場のSERF状態では、スピン交換衝突による極化緩和が強く抑制され、OPMの感度が大幅に向上します。 近年、OPMは生体磁気学の応用...
人体感觉运动静息状态β事件及非周期活动表现出良好的测试重测可靠性 背景介绍 神経系統の疾患は、特に感覚及び運動機能に影響を与えるパーキンソン病などの疾患は、人々の日常生活に大きな影響を及ぼす。早期には顕著な脳の構造変化が見られないため、早期診断は非常に難しい。また、病気の進行や回復の軌道も予測が難しいため、これらの疾患の診断と治療を改善するための安定で信頼性の高い臨床機能バイオマーカーが急務である。 脳磁図（Magnetoencephalography, MEG）と脳電図（Electroencephalography, EEG）は非侵襲的な電気生理記録方法であり、脳皮質の神経活動を捉えることができる。これらの方法は、特に感覚運動系の機能と構造の変化を探る上で大きな可能性を示している。近年の研...
典型発達児童の体性感覚皮質ネットワークの時空間動態 研究背景 触覚は、外界の物体との相互作用および手の動作の精密なコントロールにおいて極めて重要な役割を果たしています。人間の皮膚感覚情報処理メカニズムに関する多くの研究が存在する一方で、この過程に参与する脳領域間の動的な相互作用については未だ不明瞭です。これまでの研究は皮膚感覚情報フローの時間動態を探る際に一貫しない結果を報告していました。したがって、本研究は磁源イメージングと皮質－皮質結合動態分析を用いて、典型発達児童の皮膚感覚処理の時空間動態を探ることを目的としています。 論文出典 本論文はYanlong Song、Sadra Shahdadian他多数の著者によって共同執筆され、著者らはFort WorthのNeuroscience R...
柔軟な多チャンネル光ポンピング磁力計MEGシステムを用いた人間の聴覚誘発場の測定 Xin Zhangら、中国科学院蘇州生物医学工学技術研究所、中国科学技術大学、中国広東省仏山市季華実験室および山東省済南市国科医療技術発展有限公司出身の研究者が、2024年に《j. integr. neurosci.》に発表した研究論文です。 背景 磁気脳図(Magnetoencephalography, MEG)は、外部磁場を直接測定する非侵襲的なイメージング技術で、同期して活性化された大脳の錐体神経細胞が生成するものです。光ポンピング磁力計(Optically Pumped Magnetometer, OPM)は、その低コスト、低温不要、可搬性およびユーザーフレンドリーなカスタム設計により、MEGに基づく機...
臨床におけるOPM-MEGの応用拡大：効果的な自動金属アーチファクト抑制法 背景紹介 磁性脳電図（Magnetoencephalography, MEG）は、多チャンネル磁場測定センサーを用いて脳内の神経電流分布と機能ネットワークを再構成する技術である。MEGは、源空間分解能において電気生理学（Electroencephalography, EEG）よりも顕著な優位性を持ち、磁場信号が頭蓋骨や頭皮組織の伝導干渉を受けず、時間分解能においても機能的磁気共鳴画像法（Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI）より優れている。したがって、MEGは脳機能と認知の研究、てんかんの臨床応用、および神経疾患の研究において重要な位置を占めている。 現時点で、MEG...
全頭頂下EEGの実現可能性、安全性、および性能 - 最小侵襲的電極埋め込みに関する研究報告 背景と目的 1929年にBergerが人間の頭皮の電気信号を最初に記録し、αリズムを発見して以来、脳波(EEG)の記録能力は、空間的なカバー範囲(電極数の増加)、時間的な長さ(数日間)、およびデジタル化の面で大幅に改善されてきました。従来の頭皮EEGは、てんかんや睡眠障害などの一過性の神経機能障害を診断する標準的な方法ですが、現在の臨床実践では、従来のEEGでは短期間(日単位)の記録しかできず、脳の(機能的)変化をより長期間(月単位)にわたって捉えることができません。慢性脳疾患(てんかんなど)の管理を最適化するためには、日常生活中の脳活動を監視する方法を見つける必要があります。 本研究の目的は、全頭頂...
経動脈的血栓回収術(Endovascular Thrombectomy、EVT)による急性虚血性脳卒中治療前時間と患者の「自宅滞在時間」との関係 脳卒中は重度の障害や致死率の高い急性疾患ですが、近年の経動脈的血栓回収術(EVT)技術の発展により、急性虚血性脳卒中の治療効果が著しく向上しています。複数の重要な臨床試験で、EVTは大血管閉塞性脳卒中患者に対して顕著な効果があり、90日後の機能的自立性と生活の質(修正ランキンスケール、mRS)を高めることが示されています。しかし、これらの研究においてEVTの有効性は治療速度と密接に関係しており、治療時間が早いほど機能回復が良好でした。しかし、EVT治療速度と患者が優先する「自宅滞在時間」との関係はまだ不明確です。本論文では、EVT治療速度と自宅滞在...
心臓突然停止後の予後予測ツールとしての脳CTの分析の教師あり機械学習分析 研究背景 心臓突然停止（Out-of-Hospital Cardiac Arrest、OHCA）は西洋世界における主要な死因の1つで、生存率は3〜16%と非常に低い。OHCAの後の神経学的予後と全体的予後は、主に低酸素性虚血性脳損傷（Hypoxic-Ischemic Brain Injury、HIBI）によって決定される。OHCAによる大半の死亡は、予後が悪いと判断されて生命維持治療が中止されるためである。したがって、HIBIを正確に特定し、信頼できる予後判断を下すことは、家族への情報提供、治療決定、および限られた集中治療資源の合理的な使用において非常に重要である。 研究動機 OHCAは医学的に大きな課題をもたらしてお...
脳海綿状血管腫患者の自然経過とMRI追跡調査 研究背景 脳海綿状血管奇形(cerebral cavernous malformations, CCMs)は、平滑筋を欠く内皮細胞で裏打ちされた脳と脊髄の血管奇形です。内皮細胞の透過性と緊密結合の破壊により、患者は局所神経機能障害、頭痛、または出血を伴う/伴わない発作を呈することがあります。症例によっては、CCMが偶発的に発見されることもあります。CCMは散発性(通常、発生性静脉異常(DVA)を伴う)と家族性(DVAを伴わず、多発病変がある)に分けられます。 過去20年間、25件を超える自然経過研究が行われ、CCMの出血症状率を定義しようとしてきました。初期の研究では、これらの病変が出生時から存在していたと仮定し、回顾的な手法が用いられましたが、...
表観遗伝年齢推定値と女性の健康記憶研究における認知機能軌道の関連性 背景紹介 認知機能の維持は、高齢者の自立した生活にとって非常に重要です。高齢化人口の増加に伴い、認知機能の低下は重大な公衆衛生上の課題となっています。多くの研究で、教育水準、社会経済的地位、身体活動、心血管疾患(CVD)、CVDリスク因子、聴力、遺伝要因(APOEε4など)などの様々な修正可能・不可能なリスク因子が認知機能の低下と関連していることが示されています。しかし、加齢プロセスの分子メカニズム、特に表観遺伝年齢加速と認知機能低下の具体的な関係はまだ完全には理解されていません。 表観遺伝年齢推定 表観遺伝年齢推定は、DNAメチル化に基づく生物学的マーカーであり、加齢関連の生物学的プロセスを捉えるために使用されます。これま...