2021 Fiscal Year Research-status Report
Experiments on synargical effects of neurofeekback, pharmacotherapy and applied behavior analysis in animal models of ADHD
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20K03029
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| Research Institution | Fukuoka Prefectural University |
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Principal Investigator |
麦島 剛 福岡県立大学, 人間社会学部, 准教授 (40308143)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 注意欠如・多動症(ADHD) / 疾患モデル動物 / 脳波 / 行動経済学 / ニューロフィードバック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
てんかんモデルELマウスは筆者らによりADHDモデルとしての妥当性が示されてきた。衝動性の実験研究パラダイムの一つにオペラント行動による遅延割引がある。これまでにELマウスは対照系統のDDYマウスに比べて報酬遅延による割引率が高く、衝動性が高いことが示された。これを踏まえて本年度は、確率割引における割引率がDDYとELとの間でどのような違いがあるかどうかを検討するため、確実小報酬と不確実大報酬の選択行動を試験した。後者の負け目（(1-p)/p）を0, 1, 3, 7とし、報酬量は前者の3倍とした。現在、結果を分析検討中である。
ADHD児（者）は定型発達児（者）と比べて安静時脳波のθ/β比が高く（Barray et al., 2009等）、ADHD症状の緩和にはこの比率を低下させるニューロフィードバック（NFB）療法が有用である (Enriquez-Geppert et al., 2019)。昨年度にDDYとELの大脳皮質頭頂野において安静時脳波を記録し、これを高速フーリエ変換した値からθ/β比を算出する試験を進行させ、ELのθ/β比はDDYマウスのそれに比べて有意に高く、これが脳波学的な疾患モデル妥当性が示された。これを踏まえて今年度は、ELに対するNFB療法を実施するため、θ/βの比率に応じて与える報酬として設定する内側前脳束への脳内自己刺激（ICSS）を試験した。その結果、両系統とも適切な脳内自己刺激オペラント行動を呈した。このため、ICSSを用いたNFBを試みる可能性が開かれた。またELがDDYに比べてICSSを呈する電気刺激強度の閾値が低い可能性も示され、さらに検討を重ねているところである。
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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
昨年度に引き続き、本研究の骨子であるモデル動物を用いた行動分析学的研究と脳波研究との両面について，それぞれ必要な知見を得られていること。また最終的な実験の前提となる知見が得られていること。このうち，行動分析学的研究においては，遅延割引につづいて確率割引の実験が進行しており、遅延割引とは異なる衝動性の表出があるかどうかの考察が期待できる。脳波研究においては，ADHD児（者）と同様、ELマウスのθ/β比が高いことが明らかとなり、さらにはこの指標に基づくNFB療法の報酬とするICSSがDDYにもELにも適切かつ有効であることが示されたこと。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、ADHDモデル動物の行動分析学的検討と脳波学的検討を推進し、両者の知見を基盤としたADHD治療の相乗化を目指していく予定である。このうち脳波学的検討としては、ELマウスのICSS自体が極めて重要な知見であると考えられるので、ICSSに関する実験を進めるとともに、齧歯類に対するNFB装置を開発して、DDYマウスとELマウスに対してNFBを試みる予定である。また行動分析学的検討としては、確率価値割引を検討の検討を進めて衝動性との関連を明らかにしていく予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度、齧歯類に適用するNFB装置の開発を具体的に進め、必要な機種と改良手順を決定し、これを踏まえて発注した。しかしながら世界規模の新型コロナウイルス感染拡大による半導体供給不足による入荷スケジュールが後ろ倒しになった。これが主要因となり次年度使用額が生じた。
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[Journal Article] Return-to-Work Screening by Linear Discriminant Analysis of Heart Rate Variability Indices in Depressed Subjects.2021
Author(s)
Shinba T, Murotsu K, Usui Y, Andow Y, Terada H, Kariya N, Tatebayashi Y, Matsuda Y, Mugishima G, Shinba Y, Sun G, Matsui T.
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Journal Title
Sensors
Volume: 21
Pages: 5177
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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