Assessment of neurophysiological changes with electroconvulsive therapy in mental disorders using nonlinear EEG approach

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26461740
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 岡崎 玲子 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 助教 (90647778)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 哲也 福井大学, 保健管理センター, 准教授 (00377459) ; 上野 幹二 福井大学, 学術研究院医学系部門, 特別研究員 (50600152)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 電気けいれん療法 / 神経ネットワーク / 脳波 / 非線形解析 / マルチスケールエントロピー解析 / うつ病 / 自閉スペクトラム症 / 強迫性障害

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、うつ病患者および強迫症状に伴いカタトニアを呈した自閉スペクトラム症患者を対象に施行された電気けいれん療法（ECT）による脳波変化をマルチスケールエントロピー（MSE）解析を用いて評価し、臨床症状変化との関連性を検討することで、ECTの神経生理学的メカニズムの解明することを目的とした。
うつ病ではECTによって、低いスケールファクター（高周波数帯域）における複雑性（SampEn）の低下が認められた。この複雑性の低下はうつ症状尺度（HAM-D）における改善と関連した。
ASDではECTによって、前頭中心部では低いスケールファクター（高周波数帯域）での複雑性（SampEn）が低下し、後頭部では高いスケールファクター（低周波数帯域）での複雑性（SampEn）が上昇した。これらのECTに伴う脳波変化は、臨床症状尺度（BFCRS）およびBDNF値の変化と関連した。さらにこれらの脳波変化は、ECT後には治療前のレベルに戻る傾向にあった。今年度はこの結果を学会誌に投稿する準備を行った。
気分障害や発達障害の発症機序、およびECTのメカニズムおいて、γアミノ酪酸（GABA）が重要な役割を果たし、また脳波のγ波活動（高周波数帯域）はGABA神経活動を反映することが知られている。今回、うつ病およびASDで共通して認められた前頭部中心部での高周波数帯域における脳波の複雑性の低下は、GABA神経活動と関連したECTの治療効果を反映している可能性がある。一方、ASDでのみ認められた後頭部での低周波数帯域における脳波変化は、ASD特有の病態メカニズムとその改善を反映している可能性がある。MSE解析を用いた脳波の複雑性解析は、ECTの神経生理学的メカニズムを探る上で有用な解析法であることが示唆された。さらなる神経基盤及び臨床応用に関しては、多症例を対象とした本研究の結果の今後の検証が必要である。