神経伝達系と神経ネットワークの異常に着目した統合失調症の個別化治療システムの開発
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23K06983
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52030:Psychiatry-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
高橋 哲也 金沢大学, 子どものこころの発達研究センター, 協力研究員 (00377459)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸田 重誠 昭和大学, 医学部, 准教授 (00323006)
信川 創 千葉工業大学, 情報科学部, 教授 (70724558)
白間 綾 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 児童・予防精神医学研究部, 室長 (50738127)
住吉 太幹 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 児童・予防精神医学研究部, 部長 (80286062)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 統合失調症 / 神経ネットワーク障害 / 瞳孔径 / 脳波 / 複雑ネットワーク解析 / 脳活動シミュレータ / 脳波/瞳孔径 / データ駆動型分析 / 脳活動シ ミュレーション |
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| Outline of Research at the Start |
統合失調症の神経基盤には“神経伝達系異常仮説”が想定され，その病態生理の表現として“神経ネットワーク障害仮説”が提唱されており，その双方を捉えた客観的評価法の開発は病態メカニズムを解明する上で重要な鍵を握る．本研究課題では，瞳孔径を用いた神経伝達系の異常および脳波を用いた神経ネットワークの異常を統合的に捉えることで，統合失調症の神経伝達系を踏まえた神経ネットワーク活動異常の推定を可能にするアルゴリズムの構築を目指す．この試みは，統合失調症の早期診断に加えて個別治療に繋がる治療効果の予測や治療効果の判定に大きく貢献すると考えられる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
統合失調症の神経基盤には一般的に“神経伝達系異常仮説”が想定され，その病態生理の表現として“神経ネットワーク障害仮説”が提唱されている．従って，その双方を捉えた客観的評価法の開発は統合失調症の病態メカニズムを解明する上で重要な鍵を握る．本申請課題では，瞳孔径を用いた神経伝達系の異常および脳波を用いた神経ネットワークの異常の特徴量を統合することで，統合失調症の神経伝達系を踏まえた神経ネットワーク活動異常の推定を可能にする革新的なニューロイメージング解析法の構築を目指す．具体的には以下の2項目を明らかにする．①脳波・瞳孔径による「データ駆動型分析」を用い，神経伝達系‐大脳皮質間ネットワークの包括的な神経活動異常を定量化．②「脳活動シミュレーション」により，その活動異常の原因となる“神経ネットワーク構造モデル”を推定．
この神経活動異常の検出とモデル化は，統合失調症の早期診断に加えて個別治療に繋がる治療効果の予測や治療効果の判定に大きく貢献すると考えられる．同解析法は多くの精神疾患に共有される神経ネットワーク障害の統合的理解を促進し，瞳孔径および脳波の臨床的汎用性から広範な精神疾患への適用を実現し得る．
現在、脳波のデータ駆動型分析を進め、統合失調症の神経ネットワーク異常を浮き彫りにした．具体的には，投稿失調症の脳波データに対してグラフ理論に基づく媒介中心性（BC：betweenness centrality）を算出．結果，統合失調症では脳の複数部位におけるBCの低下を認め，神経ネットワークハブ構造に異常を生じている可能性が示唆された（https://doi.org/10.1002/pcn5.164）．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在「データ駆動型分析」を進めている．
脳波に関しては解析を進めて論文化して受理されている．
瞳孔径に関しては計測を進行中である．
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| Strategy for Future Research Activity |
瞳孔径の計測を終了し、神経伝達系‐大脳皮質間ネットワークの包括的な神経活動異常を定量化を目指す．
並行して「脳活動シミュレータ」の構築を目指す．
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
