ループベースの神経調節が軽度認知障害患者の遅延リコール能力を強化する

序論

人口の高齢化が進む中で、軽度認知障害（Amnestic Mild Cognitive Impairment, AMCl）はますます注目を集めています。AMClは正常な認知機能から認知症への重要な移行段階と見なされており、認知機能障害の研究のホットスポットです。現在、反復経頭蓋磁気刺激（rTMS）はAMClの認知機能を改善する有望な神経調節法とされています。既存の研究は主に、背外側前頭前野皮質、頂頭頂葉皮質、および側頭頂葉皮質などの特定の脳領域に対する高頻度または間欠的シータ頻度の脳刺激に焦点を当てています。しかし、記憶プロセスの複雑さを考慮すると、単一のターゲット刺激では十分な効果を得るのが難しいため、より効果的な刺激パターンとターゲットを探索する必要があります。

紙の出典

この研究は馬傑、呉嘉佳、邢向新など多数の学者によって完成されました。彼らはそれぞれ上海中医薬大学附属岳陽中西医結合病院、上海中医薬大学リハビリテーション研究所および教育部中医インテリジェントリハビリテーション工学研究センターに所属しています。この研究は2024年に《The Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry》雑誌に発表されました。

研究方法

この研究は主に三つの段階に分かれています:

1. 健康な年齢一致のボランティアを対象に、確率的ファイバートラッキングと拡散テンソルイメージング（DTI）を使用して皮質-海馬ループの白質ファイバーバンドルマップを取得。

2. AMCl患者の中から、長期遅延リコール能力のスコアと有意に関連する皮質-海馬ループをペア刺激（PAS）のターゲットとして選択。

3. AMCl患者をループベースのPASグループまたは仮想PASグループにランダムに分け、それぞれの患者にターゲットループを配置。すべての患者は2週間の刺激治療を受ける。

第一段階では、研究者は確率的ファイバートラッキングとDTI技術を使用して、健康高齢者群体において皮質-海馬ループの白質ファイバーバンドルマップを取得しました。第二段階で、彼らはAMCl患者において各皮質-海馬ループの機能的結合（FC）と長期遅延リコール能力との関連性を評価し、最も高い関連性を持つループをループベースのPASのターゲットとして特定しました。第三段階には、患者をループベースのPASグループか仮想PASグループにランダムに分配し、それぞれの患者にターゲットループを配置した後、2週間の刺激治療を行いました。

ループベースのPASの過程では、研究者は二つの液体冷却の8字型コイルを使用して、左前頭葉皮質と左頂頭小葉をペア刺激しました。各刺激には、左前頭葉皮質に対する80%の静止運動閾値の単一パルスが含まれ、その後2ミリ秒以内に左頂頭小葉に対して120%の静止運動閾値の単一パルスが施されます。各治療コースには、このようなペアパルスが900対含まれます。仮想PASグループでは、偽コイルが使用されることで真の脳刺激は発生しませんが、他の部分は実際のPASグループと同じです。

研究結果

研究結果は、基線および仮想PASグループと比較して、ループベースのPASグループの長期遅延リコールスコア（AVLT_N5）が有意に改善したことを示しました。基線の2.43（1.43）点から5.29（1.98）点に向上しました（P=0.003、Cohen’s d=0.97）。さらに、AVLTの総スコア、即時リコール総スコア、初回即時リコールスコア、遅延ヒントリコールスコア、およびボストン命名テストスコアなどの二次エンドポイントもループベースのPASグループで異なる程度の改善を示しました。

再分析した結果、研究者はループベースのPASグループで基線から治療終了にかけて左海馬と左頂頭小葉のFC値が有意に低下したことを発見しました（P=0.013）。一般化線形モデル分析を使用して、ループベースのPASグループでは左海馬と左頂頭小葉のFC値の変化がAVLT_N5スコアの改善に有意に関連していることが分かりました（B=3.4、P=0.017）。しかし、仮想PASグループでは同様の関連性は見られませんでした（P=0.533）。

研究意義

この研究は、新しい神経調節方法を提案しました。つまり、個人化されたFCデータを使用して皮質-海馬ループをターゲットとして特定し、「ヘブ理論」に着想を得たペア刺激パターンを使用して調節し、AMCl患者の長期遅延リコール能力を強化する方法です。研究結果はこの方法の有効性を初歩的に確認し、左海馬と左頂頭小葉の間のFC変化がAMCl患者の長期遅延リコール能力を改善する中心的なメカニズムである可能性が示されました。

この研究の革新性は、脳の構造と機能を結びつけて症状に関連する「海馬-皮質」ネットワークを構築し、それを神経調節治療のターゲットとする点にあります。さらに、「ヘブ理論」に基づくペア刺激パターンを導入し、従来の単一ターゲット刺激とは大きく異なっています。研究結果はAMClなどの認知障害の個別化神経調節治療に新たな方向性と手がかりを提供し、この分野の臨床実践や政策策定を促進することが期待されます。

論文の特長

1. 皮質-海馬ループに基づくペア刺激治療モデルを初めて提案し、従来の単一ターゲット刺激と鮮やかに対比します。

2. 脳の構造と機能データを結びつけ、AMCl症状に高度に関連する「海馬-皮質」ネットワークを治療ターゲットとして構築しました。

3. 革新的に「ヘブ理論」から着想を得たペア刺激パターンを使用し、AMCl患者の長期遅延リコール機能を強化する上での効力を初歩的に確認しました。

4. 左海馬と左頂頭小葉のFC変化が長期遅延リコール機能を改善する中心的なメカニズムである可能性を発見し、AMClの病理メカニズム研究に新たな手掛かりを提供しました。

5. 結果は、AMClなどの認知障害の個別化神経調節治療に新たなアイデアを提供し、この分野の臨床実践や政策策定を促進することが期待されます。

この研究は、新しいループベースの神経調節治療モデルを提案し、AMCl患者の長期遅延リコール機能を強化する上でその潜在性を初めて確認し、認知機能障害の個別化治療に新たな道を切り開きました。