Dopamine dysfunction in depression: application of texture analysis to DAT-SPECT

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K16618
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52030:Psychiatry-related
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: Tamura Takehiro 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (70793876)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: depression / dopamine dysfunction / texture analysis / dopamine transporter / biomarker

Outline of Final Research Achievements

In this study, we applied texture analysis to DAT-SPECT imaging, a type of brain scan that reflects dopamine function, in patients with major depressive disorder and bipolar disorder. This analysis showed that the identified features are linked to the severity of depression and change with treatment over time in the same individuals. These findings can not explained by factors such as age or medication. Furthermore, this novel method could provide more insights than conventional analysis techniques. The texture features could be considered potentially valuable as state markers for depression.

Free Research Field

Neuroimaging

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

DAT-SPECT画像にテクスチャ解析を適用するというアプローチを精神障害に初めて適用し、抑うつ状態におけるドパミン機能の可視化とその特異なパターンは何かという学術的問いに対する新たな知見を提供した。本研究以前には、うつ病や双極性障害のDAT-SPECT画像にテクスチャ解析を適用した研究は存在しなかったことに加え、本研究では類似の先行研究と比較しても前例のない、症例数の多さを実現した。DAT-SPECTのテクスチャ特徴量が、同一個人において治療の前後で変化し、抑うつの重症度と関連していることを初めて示し、この特徴量が抑うつの状態マーカーとして有用である可能性を示した。