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2020 年度 実施状況報告書

fMRI 脳波 拡散MRI同時計測による統合失調症connectivityの検討

研究課題

研究課題/領域番号 19K08026
研究機関順天堂大学

研究代表者

桐野 衛二  順天堂大学, 医学部, 教授 (90276460)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワードfunctional connectivity / rsfMRI / schizophrenia / sLORETA / cortico-striatal network / supplementary motor area
研究実績の概要

2020年度は成人でのFCおよびDTIの検討を進めた。
【rs-fMRI】補足運動野(supplementary motor area: SMA)を中心としたネットワークと視覚ネットワークにおいて群間差が顕著であった。患者群はSMAー両側中心後回・外側後頭皮質下部のFCは亢進し、SMAー両側被殻においては減衰していた(図1左 図2上段)。視覚ネットワークにおいては、患者群は右側頭後頭紡錘状回ー両側下前頭回弁蓋部のFCは亢進し、右側頭後頭紡錘状回ー両側外側後頭皮質下部のFCは減衰していた。
【脳波/sLORETA】Connectivityにおいて患者群は健常群と比べて、皮質―線条体ネットワークおよび視覚ネットワークで異常が示唆された。患者群は皮質-線条体ネットワークにおいては帯状回前部-右尾状核および楔前部-尾状核のω帯域のconnectivity、視覚ネットワークにおいては右後頭紡錘状回-右外側後頭皮質下部および楔前部-左外側後頭皮質下部のα1 帯域のconnectivityが有意に減弱していた。
【考察】患者群において、SMAを起点としたconnectivityの有意な亢進または減弱(SMA-被殻:減衰, SMA-皮質内:亢進)は、皮質-基底核ネットワークの機能不全をSMAを含む皮質内ネットワークが代償していることを示唆する所見とも考えられた。
統合失調症患者ではSMAを起点としたconnectivityの亢進(SMA-皮質内)または減弱(SMA-被殻)を認め、皮質-基底核ネットワークの機能不全を、SMAを含む皮質内ネットワークが代償していることを示唆する所見とも考えられた。この所見は統合失調症においてネットワーク間の相互制御に障害があることを示唆し、ネットワーク間分離不全仮説を支持するものとも考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

患者群において、補足運動野(supplementary motor area: SMA)を起点としたconnectivityの有意な亢進または減弱(SMA-被殻:減衰,SMA-皮質内:亢進)は、皮質-基底核ネットワークの機能不全をSMAを含む皮質内ネットワークが代償していることを示唆する所見とも考えられた。
患者群がSMAネットワークと視覚ネットワークにおいてconnectivityの有意な亢進または減弱を示したことは、ネットワーク間の相互制御に偏倚があることを示唆し、ネットワーク間分離不全仮説を支持するものである。
従来、SMAに着目した報告は少なく、さらに検討を重ねる価値のある所見と考える。

今後の研究の推進方策

現在統合失調症前駆段階(At-Risk-Mental-State: ARMS)症例についてデータ収集中であるが、未だ十分なサンプル数に達してないため、2021年度も継続してデータ収集にあたりたい。さらにdiffusional kurtosis imaging(DKI)、Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging(NODDI)とrs-fMRI・脳波所見と統合した包括的なARMSのFC異常の病態モデル確立を試みる予定である。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルス感染拡大のため被験者の募集が制限されたため、実験の回数が予定していたよりも減少した結果、使用額が予定に満たなかった。
2021年度は感染の状況を考慮しつつ、感染防止に務めながら実験の回数を確保していく予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] Default mode networkと統合失調症. (特集 Default mode network).2021

    • 著者名/発表者名
      桐野衛二
    • 雑誌名

      神経内科

      巻: 94 ページ: 218-224

  • [雑誌論文] Music Intervention Reduces Persistent Fibromyalgia Pain and Alters Functional Connectivity Between the Insula and Default Mode Network2020

    • 著者名/発表者名
      Usui Chie、Kirino Eiji、Tanaka Shoji、Inami Rie、Nishioka Kenya、Hatta Kotaro、Nakajima Toshihiro、Nishioka Kusuki、Inoue Reiichi
    • 雑誌名

      Pain Medicine

      巻: 21 ページ: 1546~1552

    • DOI

      10.1093/pm/pnaa071

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Coordination Exercises on Social Functioning: Evidence from fMRI and Social-ability Measures2020

    • 著者名/発表者名
      MOCHIZUKI SUDO MICHIKO、AZUMANE MOCHIZUKI AKITO、KIRINO EIJI、ITOH KENJI
    • 雑誌名

      Juntendo Medical Journal

      巻: 66 ページ: 154~161

    • DOI

      10.14789/jmj.2020.66.JMJ19-OA21

    • 査読あり
  • [雑誌論文] S1-3 Functional connectivity in autism spectrum disorder evaluated using rs-fMRI and DKI2020

    • 著者名/発表者名
      Kirino Eiji、Tanaka Shoji、Nagai Yasuhito、Hattori Aki、Kamagata Koji、Usui Chie、Inami Rie、Inoue Reiichi、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Clinical Neurophysiology

      巻: 131 ページ: e244~e245

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2020.04.062

  • [雑誌論文] S14-4 Abnormality of functional connectivity in schizophrenia evaluated using simultaneous rs-fMRI and EEG recordings2020

    • 著者名/発表者名
      Kirino Eiji、Tanaka Shoji、Nagai Yasuhito、Usui Chie、Inami Rie、Inoue Reiichi
    • 雑誌名

      Clinical Neurophysiology

      巻: 131 ページ: e252~e252

    • DOI

      10.1016/j.clinph.2020.04.092

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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