• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 実施状況報告書

3つの神経伝達系の非侵襲的同時測定法を用いた統合失調症の認知機能障害の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K03490
研究機関国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

白間 綾  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 児童・予防精神医学研究部, リサーチフェロー (50738127)

研究分担者 住吉 太幹  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 児童・予防精神医学研究部, 部長 (80286062)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード統合失調症 / 認知機能障害 / 瞳孔計測
研究実績の概要

本研究1-2年度目の目的は、統合失調症における認知機能障害に関連する神経伝達系の異常を、複数の神経伝達系の働きの同時測定から明らかにすることにある。とくに1年目では、アイトラッカーを用いた瞳孔径の測定により、とくに交感神経(ノルアドレナリン、NA)系と副交感神経(アセチルコリン、Ach)系のはたらきを同時推定する手法を確立し、他の精神疾患(ADHD)患者群を対象として手法の妥当性を確認した(Shirama et al., 2020, PlosOne; Nobukawa et al., 2021, Scientific Reports)。
神経活動時系列における複雑性の低下は,さまざまな精神疾患(うつ,統合失調症,アルツハイマー型認知症等)と関連づけられる。なかでも瞳孔径の自発的変動はヒップス(hippus)と呼ばれ,青斑核の活動を反映する。異常なヒップスをもつ患者はそうでない患者と比べ,入院後1ヶ月の累積死亡率が3倍になることが知られ(Denny et al., 2008),神経系の異常を反映すると考えられる。しかし瞳孔径の制御神経系は複雑であり,これまでの解析法には限界があった。そこで本研究では,瞳孔径時系列の複雑性と非対称性を組み合わせた解析により,交感・副交感神経系,青斑核神経活動のリアルタイム推定法を作成した(Nobukawa et al., 2021, Frontiers in Physiology)。
なお解析方法の確立に関して,千葉工業大学と福井大学の研究者から協力を得た。この評価システムについては,現在,国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センターと千葉工業大学,昭和大学,福井大学で特許を共同出願(特願2020-168949)を行なった。

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

本年度はCOVID-19の影響により人を対象とした研究の実施が難しい状況が続いた。そのため、既得のデータの複雑性解析やシミュレーション、また認知課題における人間のふるまいのモデル化とシミュレーションを中心に作業を進めた。そのため患者群を対象とした研究実施に制限はあったものの、データ解析手法の確立はむしろ当初より進展し、全体としてはおおむね順調に進展した。

今後の研究の推進方策

今後は統合失調症患者群20名程度を対象に神経心理学的な実験を実施する。具体的にはアイトラッカーを用いて、認知課題実施中の眼球運動・瞳孔径の測定を実施するほか、網膜電図の測定も同時に進める。現在、患者群数名に対して認知課題の難易度調整のための予備的実験を実施している。現在,COVID-19の影響で,研究の実施にさまざまな支障が生じており実施の遅延が予想される。

次年度使用額が生じた理由

本研究で購入予定であった実験刺激提示用のPCについて、他の科研費(スタート支援、研究代表者:白間綾)で購入したものを利用したため、差額が発生した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of attention-deficit hyperactivity disorder based on the complexity and symmetricity of pupil diameter2021

    • 著者名/発表者名
      Nobukawa Sou、Shirama Aya、Takahashi Tetsuya、Takeda Toshinobu、Ohta Haruhisa、Kikuchi Mitsuru、Iwanami Akira、Kato Nobumasa、Toda Shigenobu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41598-021-88191-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pupillometric Complexity and Symmetricity Follow Inverted-U Curves Against Baseline Diameter Due to Crossed Locus Coeruleus Projections to the Edinger-Westphal Nucleus2021

    • 著者名/発表者名
      Nobukawa Sou、Shirama Aya、Takahashi Tetsuya、Takeda Toshinobu、Ohta Haruhisa、Kikuchi Mitsuru、Iwanami Akira、Kato Nobumasa、Toda Shigenobu
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 12 ページ: 1-11

    • DOI

      10.3389/fphys.2021.614479

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Atypical alert state control in adult patients with ADHD: A pupillometry study2020

    • 著者名/発表者名
      Shirama Aya、Takeda Toshinobu、Ohta Haruhisa、Iwanami Akira、Toda Shigenobu、Kato Nobumasa
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 ページ: e0244662

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0244662

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [産業財産権] 精神活動推定装置2020

    • 発明者名
      2020
    • 権利者名
      国立精神・神経医療研究センター、千葉工業大学、福井大学、昭和大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-168949

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi