視床下核および皮質活動に基づいてパーキンソン病の静止震えと自主的な手の動きを区別する

パーキンソン病(Parkinson’s disease, PD)は、静止時振戦、運動遅延、筋強剛などを主な症状とする一般的な神経変性疾患です。深部脳刺激(Deep Brain Stimulation, DBS)はパーキンソン病の運動症状の治療に広く用いられています(Krauss et al., 2021)。しかしながら、DBS治療には顕著な副作用も存在し、その多くはDBS対象部位周辺の領域への刺激が原因となっています(Koeglsperger et al., 2019)。この副作用を軽減するため、研究者は適応型深部脳刺激(adaptive DBS, aDBS)という手法を提案しました。これは、患者の現在の運動状態をリアルタイムで監視し、DBSの強度とタイミングを調整する方法です(Little...

単一被験者の皮質形態学的脳ネットワーク:表現型の関連と神経生物学的基盤

本文は、単一被験者の形態的脳ネットワークにおける表現型の関連性と神経生物学的基盤に関する研究を報告しています。この研究は、多モードおよび多スケールのデータを組み合わせて行われ、形態的脳ネットワークと性別の違い、その個体特異的指標としての潜在力、および遺伝子発現、層特異的細胞構造、化学構造との関係を明らかにしました。これらの発見は、単一被験者の形態的脳ネットワークの役割と起源に関する理解を深めるとともに、将来の個別化脳連結図研究への応用に向けた強力な根拠を提供します。 研究背景と問題提起 形態的脳ネットワークとは、構造的磁気共鳴画像撮影(structural magnetic resonance imaging、sMRI)に基づいて推定される脳領域間の形態学的関係を指します。最初期の研究では、...

順列伝送エントロピーに基づく統合失調症のネットワーク情報相互作用

統合失調症における脳磁図の置換伝送エントロピーに基づくネットワーク情報相互作用研究 学術背景紹介 統合失調症(Schizophrenia, SCZ)は、持続的な妄想と幻覚、混乱した思考と不統一な行動を特徴とする精神疾患で、現実の認識に著しい障害をもたらすことが多い。現代の神経画像技術の急速な発展に伴い、神経および精神疾患の研究を支持する大量のデータセットが作成された。磁気脳波計(Magnetoencephalography, MEG)として知られる神経画像技術は、その高い空間および時間分解能により、脳の電磁信号の非線形特性を捉えることができるため、統合失調症(SCZ)の情報相互作用の探求に用いられている。 出典 本論文は『Networked information interactions ...

不安の分析と検出のためのEEGの改良されたアンサンブル経験モード分解に基づく機能的脳ネットワーク

改良された集合経験的モード分解に基づく脳機能ネットワークを用いた不安分析と検出 学術的背景と研究目的 現代生活のストレスの増加に伴い、不安症(Anxiety)は一般的な神経系の疾患として、グローバルな公衆衛生分野で急ぎ解決されるべき問題になっています。不安症は精神障害だけでなく、注意力、記憶、学習などの認知過程の異常な表現にも現れます。COVID-19のパンデミックの発生により、不安症の発病率も増加しました。統計によると、不安症の12か月以内の発病率は男性が4.80%、女性が5.20%となっています。しかし、不安症の原因はいまだ明確ではなく、自己治癒の確率も低いです。これらの複雑性と不確実性のため、早期検出と介入が非常に重要であるとされています。しかし、従来の不安検出方法は対面インタビューや...

fMRI時間シリーズの振幅と位相が機能的結合解析に与える影響

振幅と位相に基づく磁気共鳴画像時間系列の機能的接続分析への影響 序論 過去10年間において、機能的磁気共鳴画像(fMRI)は非侵襲的な画像技術として、血中酸素依存(BOLD)コントラストを利用して脳活動を測定し、脳機能を研究するために使用されてきた(Kwong, 1996)。空間的に離れた脳領域間のBOLD時間系列の時間相関を分析することで、静的機能接続(Functional Connectivity, FC)を推定できる。機能接続は通常、脳領域間の時間系列の相関を計算することで測定される。一部の研究は、タスク状態(例えば、指タップや視覚タスク)におけるBOLD信号の瞬時位相表現(Instantaneous Phase, IP)を機能接続分析に用いているが、瞬時振幅(Instantaneou...