ヒトの頭部方向の電気生理学的指標

ヒトの頭部方向の電気生理学的指標

人間の実際の頭方向電生理特性 ナビゲーションは人類の複雑な認知現象のコアコンポーネントの一つであり、頭方向情報は空間内で自分の位置を特定するために極めて重要です。しかし、ほとんどの神経映像実験では頭部を特定の位置に固定させることが求められるため、実際の頭方向信号には物理的に頭部を回転させる必要があり、人間の脳が実際の頭方向信号にどのように調整されるかについての理解は比較的少ないです。この問題を解決するために、Benjamin J. Griffithsおよびそのチームは、Nature Human Behaviour誌に”Electrophysiological signatures of veridical head direction in humans”というタイトルの研究報告を発表しまし...

治療抵抗性うつ病における感情処理のバイアスを支える脳のメカニズム

抗治療性うつ病患者の感情処理バイアスに関する脳メカニズムの研究 背景紹介 うつ病(depression)は、現代社会において広く存在し、個人の心身の健康に深刻な影響を及ぼす精神疾患の一つです。Beckの認知モデル(Beck’s cognitive model)によれば、うつ病の発展と維持は情報のバイアス処理に大きく関連しています。多くの研究が示すように、うつ病患者は認知領域(たとえば、感知、注意、記憶)において一般的にネガティブなバイアスを持っています。例えば、うつ病患者は中立的な顔を悲しい顔と解釈し、喜びの顔を不幸な顔と解釈する傾向があります。これらの感情的刺激処理過程におけるバイアスの神経メカニズムを理解することは、うつ病の予測、検出、および治療に重要な臨床的意義を持っています。 しかし...

頭蓋内EEG信号による共感痛覚知覚の多領域神経ダイナミクスの解析

頭蓋内EEG信号による共感痛覚知覚の多領域神経ダイナミクスの解析

研究の背景と目的 共感とは、他人の感情を理解し共有する能力であり、人間の社会的交渉や親社会的行動の重要な基盤である。既存の神経画像研究では、前島皮質(anterior insula, AI)、前帯状皮質(anterior cingulate cortex, ACC)、扁桃体(amygdala)、下前頭回(inferior frontal gyrus, IFG)などの一部の脳領域が共感性疼痛の重要な役割を果たすことが確定している。しかし、これらの領域の共感反応における精確な時間空間特徴や領域間の情報伝達のメカニズムについては、まだ多くの謎が残っている。 近年、機能MRI(fMRI)研究は、共感的な疼痛感の中心となる神経ネットワーク(AI、ACC、扁桃体、IFGなど)を識別することで、脳内での共...

発作開始時およびヒトにおける発作の広がりの間に異なる皮質層の関与

発作開始時およびヒトにおける発作の広がりの間に異なる皮質層の関与

てんかん発作の開始と伝播過程における皮質階層の差異研究 てんかんは生活質に大きな影響を及ぼす神経系の疾患であり、全体の約1%の人口に影響を及ぼしています。全体のてんかん患者のうち、約3分の1は薬物治療に反応せず、これを薬物に抵抗性のあるてんかんと呼びます。これらの患者に対しては、最も効果的な治療法は、手術によりてんかん発作の起源区域(Ictal or seizure onset zone)、すなわち脳のてんかんを生み出し、伝播させる領域を除去したり破壊したりすることです。したがって、てんかん発作の起源区域を正確に特定することは、効果的なてんかん手術を行うための鍵となります。数十年にわたる研究の進歩にもかかわらず、科学者はまだ脳のてんかん発作と、その発生と伝播の神経細胞マイクロサーキットのメカ...

パーキンソン病における全脳の1/f指数の地形図

パーキンソン病における全脳の1/f指数の地形図

パーキンソン病における全脳1/f指数のトポロジカルマップ 著者: Pascal Helson、Daniel Lundqvist、Per Svenningsson、Mikkel C. Vinding、Arvind Kumar 研究の背景 パーキンソン病(Parkinson’s Disease, PD)は進行性で衰弱を伴う脳の疾患であり、主に運動障害を特徴としますが、知覚と認知処理にも影響を及ぼします。症状の広範さと多くの神経伝達物質(例:ドーパミン)の脳内広範な投射のため、多くの脳領域がPDに影響されます。病気に関連する全脳神経ニューロン機能の変化を特徴付けるため、本研究ではPD患者と健康対照者の静止状態の磁気脳図(Magnetoencephalogram, MEG)を分析しました。 従来のス...

重度閉塞性睡眠時無呼吸患者における自発的脳活動に対する1晩の持続気道陽圧法の効果

単夜連続陽圧呼吸(CPAP)が重度閉塞性睡眠時無呼吸症候群(OSA)患者の自発的脳活動に及ぼす影響 研究背景 閉塞性睡眠時無呼吸症候群(OSA)は、睡眠中に気道が部分的または完全に閉塞することを特徴とする一般的な慢性的な睡眠関連呼吸障害です。この病状は、繰り返し発生する間欠性低酸素、二酸化炭素の貯留、そして睡眠の断片化を引き起こします。報告によれば、成人男性の約20%、閉経後の女性の10%が重度のOSAを発症しています。さらに、38,000人のロシア市民を対象とした研究では、48.9%の参加者が無呼吸低呼吸指数(AHI)≥5、18.1%がAHI≥15、4.5%がAHI≥30を示しました。OSAは、心臓病、高血圧、胃食道逆流症などの深刻な健康合併症を引き起こす可能性があります。しかし、OSA患...

幼児のてんかん手術に関する合意

小児てんかん外科手術に関するコンセンサス研究報告 背景紹介 てんかん(epilepsy)の発症率は年齢によって大きく異なります。国際抗てんかん連盟(ILAE)のデータによると、てんかんの発症率は<5歳および>65歳の人々で最も高く(>60人/10万人)、特に1歳未満の子供のてんかん発症率(82.1–118/10万人/年)は年長の子供(46/10万人/年)よりも高いです。30年間の抗てんかん薬(ASM)治療コホート研究によれば、最初のASM治療で50.5%の患者が発作を起こさず、2回目のASM治療で発作なしの確率が11.6%、3回目の治療での追加発作なし率はわずか4.1%です。また、単一施設のランダム化試験では、18歳以下の薬物難治性てんかん(DRE)児童に対するてんかん外科手術の優越性が確認...

軽度認知障害およびアルツハイマー型認知症におけるEEG周期成分のベータ/シータパワー比の潜在的なバイオマーカー

アルツハイマー病研究と治療最前線:脳波周期成分におけるベータ/シータ電力比の潜在バイオマーカー 背景紹介 アルツハイマー病(Alzheimer’s dementia, AD)は、進行性の病気であり、全認知症症例の60%から80%を占める[1]。ADの初期段階では、軽度認知障害(Mild Cognitive Impairment, MCI)が現れ、この段階では個人がまだ自立した生活を送ることができる[2]。MCIとADまたは健康な加齢の区別をつけるためのバイオマーカーは、予防介入策の開発に不可欠であり、生活の質を向上させ、ケアの負担を軽減し、ケアコストを下げるのに役立つ[3]。 脳波(Electroencephalogram, EEG)は、非侵襲的で低コストのツールであり、異なる空間スケールで...

MRI陰性局所性てんかんにおける非侵襲的イメージングの有効性

非侵入性影像在磁共振成像阴性局灶性癫痫中的临床效用研究 学术背景 てんかん手術は、薬剤に反応しない難治性てんかんの治療に重要な手段です。しかし、磁気共鳴画像法(MRI)で病変を検出できない場合、手術後に良好な効果を得る機会が著しく低下します。先行研究では、MRI陰性のてんかん患者のうち、手術後に国際抗てんかん連盟(ILAE)分類I-IIの良好な結果を達成できるのは30%-50%にすぎないことが示されています。このような患者の手術成功は、ポジトロン断層法(PET)、発作間期単一光子放射断層撮影MRI共登録技術(SISCOM)、電源イメージング(ESI)、形態学的MRI分析(MAP)など、複数の非侵入性画像技術に依存しています。本研究の焦点は、MRI陰性の局所性てんかん患者の術後効果を向上させる...

視覚オッドボールのような課題とP3m振幅の難易度を調整

視覚Oddballタスク難度調節とP3m振幅 背景紹介 認知神経科学研究において、事象関連電位(Event-Related Potentials、ERP)および事象関連磁場(Event-Related Fields、ERF)は、脳の認知処理メカニズムを探る重要な手段の一つです。その中でも、P3成分(脳磁図ではP3mと呼ばれる)の研究は特に注目されています。P3は通常、刺激提示後300から600ミリ秒以内に現れ、大きな正の偏向を示します。その潜伏期と振幅は、タスクの難易度や刺激の確率など、異なるタスクパラメータに影響されます。また、P3の変化は注意欠陥多動性障害(ADHD)、アルツハイマー病、統合失調症、うつ病など、多くの神経および精神障害と密接に関連しています。したがって、P3はこれらの疾患...