• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

脳領域間の因果関係を考慮に入れたネットワーク解析によるうつ病のrTMS治療機序の解明

Research Project

Project/Area Number 23K06992
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52030:Psychiatry-related
Research InstitutionWakayama Medical University

Principal Investigator

石田 卓也  和歌山県立医科大学, 医学部, 助教 (10549728)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 喜多 彬  和歌山県立医科大学, 医学部, 助教 (20735914)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsrTMS / うつ病 / rsfMRI / DCM
Outline of Research at the Start

うつ病患者への反復系頭蓋刺激療法(rTMS)の治療機序は現在も不明である。近年rsfMRIデータに対するDynamic Causal Modeling (DCM)という解析手法が開発され、脳領域間の因果関係を考慮に入れた相互作用を調べることが可能となった。本研究ではうつ病患者を対象として、rTMS治療前後でrsfMRIを撮像し、うつ病に対するrTMS療法に関わる脳領域間を同定し、それら領域間の動的な相互作用のrTMS治療前のベースラインや治療前後における変化を調べ、rTMS治療前後のうつ病の改善度との相関を調べることで、rTMS療法の治療機序を解明するとともにその効果予測因子を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

和歌山県立医科大学でリクルートした健常者50人、うつ病患者42人とともに、国内多施設公開データのdecnefデータを合わせて健常者177人、うつ病患者120人のrsfMRIデータを用いて、rTMSの刺激箇所である左DLPFCをseedとした機能的結合(FC)マップを作成し、2群間での差を検討した。その結果、視覚野(VIS)と視床(Thal)においてうつ病群で異常なFCを呈していることが明らかになった。さらに、左背外側前頭前野(DLPFC)と機能的に繋がっているうつ病関連ネットワーク上にある左DLPFC,VIS,Thal,前帯状回膝下部(sgACC),側坐核(NAC),扁桃体(AMY),島(A I),腹内側前頭前野(VMPFC)間の因果関係を考慮に入れた因果性結合を比較したところ、うつ病では左DLPFCからV I Sまた、皮質下領域からVISへの因果性結合、さらに、A IからAMY、NAC、VMPFCへの因果性結合が健常者と比較して異常な関係にあることがわかった。さらにNACからVIS,AIからVMPFCへの因果性結合は抑うつ尺度ども相関した。これらの異常がうつ病の病態機序に関連しているとともに、rTMS療法による左DLPFCへの刺激はVISやThalへ波及して、それがさらにsgACC、AI、NACなどへ波及して抗うつ効果をもたらす可能性を示唆することを示した。さらに、和歌山県立医科大学精神科で集めた健常者50人、統合失調症患者36人、うつ病患者42人のrsfMRI画像を用いて、energy-landscape解析という方法を用いて、精神疾患横断的に脳の活動ダイナミクス異常を認め、その度合いは統合失調症>うつ病>健常者であることがわかり、Neuroimage Clinicalに出版された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

上記で記載した研究結果から、rTMS治療前後で比較すべき関心領域としては、左DLPFC, AMY,NAC,Thal,AI,sgACC,VIS,VMPFCに決定することができた。
しかし、現時点ではrTMS治療を行ううつ病患者を研究にリクルートしているが、治療前後で撮像するfMRI画像に関しては脱落者が多く、治療前後で撮像できたものは、この1年間で実質数名程度しかおらず、rTMS治療前後のうつ病患者の脳内変化を直接みるためのサンプル数が研究計画に比べて、遅れている。

Strategy for Future Research Activity

今後はrTMS治療前後においてrsfMRIを測定するうつ病患者のリクルートの速度を上げる必要がある。その上で、上記で決定したROI間における因果性結合変化を解析して、rTMS治療におけるうつ病患者の治療反応性を予測するバイオマーカーの探索を行う予定である。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Aberrant brain dynamics of large-scale functional networks across schizophrenia and mood disorder2024

    • Author(s)
      Ishida Takuya、Yamada Shinichi、Yasuda Kasumi、Uenishi Shinya、Tamaki Atsushi、Tabata Michiyo、Ikeda Natsuko、Takahashi Shun、Kimoto Sohei
    • Journal Title

      NeuroImage: Clinical

      Volume: 41 Pages: 103574-103574

    • DOI

      10.1016/j.nicl.2024.103574

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Aberrant Brain Dynamics in Individuals With Clinical High Risk of Psychosis2024

    • Author(s)
      Jochen Kindler , Takuya Ishida , Chantal Michel, Arndt-Lukas Klaassen , Miriam Stuble, Nadja Zimmermann , Roland Wiest, Michael Kaess , and Yosuke Morishima
    • Journal Title

      Schizophrenia Bulletin Open

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1093/schizbullopen/sgae002

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] さまざまな精神疾患における中脳辺縁系回路の特徴的変化2024

    • Author(s)
      中村 優子, 石田 卓也, 小池 進介
    • Journal Title

      精神経誌

      Volume: 126 Pages: 171-176

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] うつ病と脳画像解析 特集/脳画像所見を日常臨床に活かすには2023

    • Author(s)
      石田卓也、 玉置 敦之、 喜多 彬、 紀本 創兵
    • Journal Title

      精神科

      Volume: 43 Pages: 324-330

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 多施設大規模脳画像データより明らかになった精神疾患の脳内大規模ネットワー ク間の因果性結合異常2023

    • Author(s)
      石田卓也、中村優子、田中沙織、岡本泰昌、村井俊哉、笠井清登、川人光男、小池進 介
    • Organizer
      第119回日本精神神経学会学術総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 多施設大規模の安静時機能的磁気共鳴脳画像を用いた脳内ネットワーク間因果性 結合の疾患横断解析2023

    • Author(s)
      石田卓也、中村優子、田中沙織、岡本泰昌、村井俊哉、笠井清登、川人光男、小池進 介
    • Organizer
      第45回日本生物学的精神医学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi