大脳皮質形態ネットワークの脳回と脳溝間の差異 序論 人間の脳は相互に接続された複雑なネットワークであり、マルチモーダル磁気共鳴イメージング（MRI）技術による仮想画像を通じてマッピングすることができます。このネットワークをグラフ理論の手法で分析すると、多くの研究が脳ネットワークのスモールワールド構造、モジュール構造、高度に接続されたハブなどの非自明な位相特性を発見しました。これらの発見は、脳の接続組織原理に関する重要な洞察を提供しています。しかし、これらの位相特性は大脳皮質上で均一に分布しているわけではありません。例えば、スモールワールド構造は左右の大脳半球間で顕著な差異が存在します。さらに、より重要な要因として、高度に折り畳まれた皮質折り畳みパターンが脳ネットワークの位相に影響を与えること...

高速読書における後頭側頭葉ネットワークの役割 - fMRIに基づく研究 背景紹介 読書は人間が新しい知識を獲得する最も効果的な認知的手段です。英語を母語とする成人の平均読書速度は1分間に200〜400単語(w/min)ですが、多くの人がより速く効率的に新しい知識を得るために読書速度の向上を望んでいます。一部の速読愛好家は、英語の文章を1分間に3万〜4万単語の速度で読むことができると主張しています。読書速度を向上させるために、発音の習慣を抑制する、読書中に重要な単語や概念に集中する、文を繰り返し読むことを避ける、訓練によって視野を広げるなど、さまざまな戦略が採用されることがあります。 これらの戦略の提案は、読書過程における脳活動の研究を促しました。既存の研究によると、読書過程には複数の複雑な言...

周術期におけるIL8とIL18レベルと術後3ヶ月の大脳基底核萎縮との関連性研究 背景紹介 近年、外科手術後に脳萎縮が加速する可能性があることが、ますます多くの研究で示されています。同時に、全身性炎症と神経変性疾患との関係も注目されています。本研究では、術後のインターロイキン（Interleukin、略してIL）レベルおよび周術期のILレベルの変化が、術後の大脳基底核（Nucleus Basalis Magnocellularis、略してNBM）の萎縮と関連している可能性があると仮定しました。NBMは大脳皮質のアセチルコリンの主要な供給源です。これまでの研究では、手術後に大脳皮質の厚さが減少し、心室が拡大し、海馬の萎縮が加速する可能性があることが観察されていますが、これらの研究では周術期の炎症...

画像抽出と分類システムによるABI患者の歩行異常運動の自動化された臨床評価 学術的背景 獲得性脳損傷（Acquired Brain Injury、ABI）後、歩行障害は一般的な身体障害です。ABIには通常、脳卒中と外傷性脳損傷が含まれ、これらの疾患の世界的な発生率は約150万例です。ABI患者の歩行障害は下肢だけでなく、体幹と上肢にも影響を及ぼし、日常生活への参加を制限し、生活の質を大幅に低下させます。機能障害に加えて、これらの明らかな運動異常は美的な問題を引き起こす可能性があり、患者のボディイメージ、自尊心、心理的健康、社会的統合に悪影響を及ぼす可能性があります。 研究動機 従来のABI患者の運動異常評価は、経験豊富な理学療法士による視覚的観察を通じた主観的評価に依存していました。しかし、...

あるタスクの複雑さが上肢機能のデジタル健康測定評価に与える影響に関する研究報告 研究背景 神経疾患、特に多発性硬化症（PWMS）患者の上肢機能障害は、日常生活活動の完遂に影響を及ぼし、介護者への依存度を高める要因となっています。上肢障害の種類とその潜在メカニズムの理解を深め、薬物やリハビリテーション介入の有効性を評価するための信頼性の高いエンドポイントを提供するために、臨床研究における評価手段は非常に重要です。現在、臨床的に認知度が高く、使いやすい評価手段として、運動の質を序数字表で記述したり、機能的タスクの完遂時間を記録したりする方法がありますが、これらには限界があり、例えば、天井効果や低感度が挙げられます。そのため、研究界では、新しい、補完的でより感度の高い評価端末の必要性が広く認識され...

上肢触覚欠損検査方法の範囲レビューに関する学術レポート 近年、脳卒中後の患者における触覚刺激の受容能力が研究の焦点となっている。この認知能力は、日常生活の動作の遂行や学習活動において非常に重要である。しかし、触覚認知障害は脳卒中患者の上肢運動機能の回復を深刻に阻害している。そのため、触覚評価ツールの設計は、より包括的で効果的でなければならず、脳卒中後の触覚欠損の性質とその神経メカニズムを正確に特定する必要がある。この目標を達成するために、ポール氏らは、現在使用されている脳卒中患者の上肢触覚欠損を特定する検査方法をまとめ、その限界と今後の研究ニーズを指摘する範囲レビュー（スコーピングレビュー）を行った。 レビューの発信源 本研究は、レドフォード大学、ノースウェスターン大学、バージニア工科大学な...

ロボット支援による慢性脳卒中成人の足関節本体感覚の損傷と関連する脳損傷の評価 学術背景 脳卒中は神経系の一般的な疾患であり、通常は患側肢体の機能障害を引き起こし、患者のバランスや歩行制御に影響を与えます。本体感覚は、身体の姿勢や動きに対する自己認識の能力を指しており、筋肉、関節、腱、皮膚に存在する機械感受器から提供されます。これらの感覚は、バランスと歩行の制御を維持するために非常に重要です。既存の研究では、脳卒中の生存者はしばしば足関節本体感覚の障害を伴うことが示されており、特に位置感覚および動きの感覚が失われていることが多いです。しかし、足関節の位置感覚と動きの感覚に関する系統的な研究は少ないです。[Cho et al., 2021] は、足関節の本体感覚の損傷が脳卒中患者のバランス機能障...

はじめに 転倒事故は複数の臨床群で一般的であり、通常のリスク評価には個人の歩行の視覚的観察が含まれます。しかし、歩行の観察評価は通常、転倒リスクを増加させる可能性のある欠陥を特定するために、実験室内で個人に標準化された歩行プロトコルテストを行うことに限定されており、微妙な欠陥は観察されにくい可能性があります。そのため、客観的な方法（例えば慣性計測ユニット、IMUs）は、高解像度の歩行特性を定量的に分析するのに有用であり、微妙な違いを捉えることで転倒リスク評価の情報量を向上させるのに役立ちます。しかし、IMUのみに依存した歩行の器械化分析には限界があり、参加者の行動や環境の詳細（例えば障害物）を考慮していません。ビデオアイトラッカーは、頭部と目の動きを記録することで、人々が頭部と目の動きに基づ...

新しい自動歩行イベント検出方法：健康な被験者と中等度から重度の障害患者の慣性計測ユニット分析 Cyril Voisard, Nicolas de L’Escalopier, Damien Ricard, Laurent Oudre. Neuroengineering and Rehabilitation 雑誌 (2024) 21:104 https://doi.org/10.1186/s12984-024-01405-x 研究背景 歩行分析は、医学において様々な疾患患者の健康状態や病状進行を評価するための重要なツールです。慣性計測ユニット（IMUs）は、そのコンパクトなサイズ、低コスト、および統合の容易さから、臨床歩行分析で広く発展しています。しかし、既存の自動歩行イベント（GE）検出方法は...

反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)による皮質活動への影響に関する系統的レビューとメタ分析 - 機能的近赤外分光法(fNIRS)による評価 背景 反復経頭蓋磁気刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation、rTMSと略す)は、磁場を生成し大脑皮質内に電流を誘導することで神経調節効果を生み出す装置であり、皮質興奮性を高めるまたは抑制効果を引き起こすことができます。この技術は刺激部位の皮質興奮性に局所的な影響を与えるだけでなく、複雑な神経ネットワークと相互投射を介して対側の脳領域にも影響を及ぼします。その応用範囲は広く、主に大うつ病(major depressive disorder)、神経病理性疼痛、および脳卒中後の運動機能回復などの治療に使われてい...