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# 健康科学# 放射線学と画像診断

多発性硬化症における認知障害:新しい視点

研究によると、MS患者の脳のコネクティビティに関連する注意問題の洞察が明らかになったんだ。

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MSと注意の問題MSと注意の問題関連性を示している。研究が脳のつながりとMS患者の認知障害の
目次

認知障害は多発性硬化症(MS)の人によく見られる問題で、40〜65%の人が影響を受けてるんだ。主な問題の一つは持続的注意の難しさで、長い時間集中するのが苦手なんだって。研究によると、これらの人々の20%〜50%が注意関連の問題を抱えてるらしい。こうした困難は特に思春期に生活の質に大きな影響を与えるんだ。注意の問題を測定することで、認知疲労を理解する手助けになるよ。

MSにおける認知障害の治療法の効果ははっきりしていないんだけど、症状の表れ方を測定するのが難しいからなんだ。脳の画像を撮る神経画像法が、MSの人たちの認知機能の変化をより明確に把握するのに役立つかもしれないね。

研究では、脳の画像の変化とMS患者の注意問題が関連していることが示されてるんだ。これらの変化には、灰白質の減少や白質の異常、脳病変のボリュームの増加が含まれるよ。ただ、正常な脳機能は異なる脳の領域がどれだけうまくコミュニケーションを取っているかに依存していることも認識されているんだ。注意は前頭頭頂ネットワーク(FPN)と呼ばれるいくつかの重要な領域のつながりにかかっているかもしれない。このネットワークは情報処理や集中を維持する役割を持ってる部分を含んでいるよ。

研究によると、このネットワーク内のつながりがMSでは乱れていて、注意だけでなく記憶や視覚処理にも影響を与えてるみたい。これらの乱れの正確な性質や注意との関係はまだ完全には理解されていないんだ。

最近、研究者たちは時間の経過に伴う脳の領域間のつながりを分析するために動的機能的結合法を使い始めたんだ。このアプローチは、こうしたつながりの強さがどのように変わるかを見て、MSの認知問題を理解するのに重要かもしれないね。これらの解析は、接続性の短期間の変化を測定したり、脳活動の周波数パターンを分析するなど、いくつかの技術を使うことができるよ。他の神経疾患への応用例がたくさんあるんだ、アルツハイマー病やパーキンソン病を含むね。

MSに関して、これらの技術を使った以前の研究では、患者がリラックスしているときと注意が必要なタスクを行っているときで、脳の領域間のコミュニケーションに違いがあることがわかったんだ。でも、まだMS患者の安静時とタスク時の脳のダイナミクスを比較した人はいないみたい。これらの状態がどのように相互作用するかを理解することで、認知にどのように影響しているかが明らかになるだろうね。

研究者たちは、FPNの動的結合を研究することで、MSの人々の注意問題の理由を知る手がかりが得られるかもしれないと提案してるよ。彼らは、スライディングウィンドウ法と呼ばれる特定の方法を使って、このネットワーク内の結合が患者のグループ間や異なる状態でどのように変わるかを測定する計画だよ。

アイデアを試すために、研究者たちはMSクリニックから参加者を募ったんだ。対象は、再発寛解型MSまたは二次進行型MSの確定診断を受けた18〜65歳の成人で、健康な人々の対照群も含まれてる。全参加者は一連の認知テストと脳スキャンを受けたんだ。

認知テストでは、参加者は注意ネットワークテスト(ANT)を行った。これは、警戒心や集中力を測定するんだ。他の認知機能を測るためのテストも受けたよ。

脳スキャンはMRI装置を使って行われた。スキャンには、脳の構造や機能の異なる側面を調べるためのさまざまな種類の画像が含まれていた。参加者は安静時と持続的注意タスクを行っているときの両方でスキャンを受けたんだ。

持続的注意タスク中、参加者はビジュアルシンボルに継続的に集中し、以前に示されたペアと一致するかどうかを判断する必要があった。研究者は、参加者がどれくらいうまくタスクをこなすかを測りつつ、脳活動を記録するデータを集めることを目指してたんだ。

脳の画像を分析するために、研究者たちは注意に関与する脳の領域のネットワークに注目した。これらの領域がどれだけうまくつながっているか、そしてそれが参加者の注意テストのパフォーマンスにどのように関連しているかを調べたよ。

研究者たちはいくつかの重要な結果を見つけた。

まず、MSグループが注意タスクにおいて対照群と比べて苦戦していることがわかった。様々な注意テストで、MS患者は明らかな欠陥を示し、パフォーマンスが低かったんだ。

脳の結合性に関しては、安静時に、MSグループは対照群と比べてFPN内での静的な結合性が低かった。つまり、脳の領域間のつながりの強さがMSの人では弱かったってこと。また、注意タスク中には、MSグループは対照群と比べて静的な結合性が高かったけど、それでも全体的なタスクのパフォーマンスは悪かった。これは、タスクに集中中はつながりが強くても、MS患者は依然としてパフォーマンスに影響を与える課題に直面していることを示唆してるよ。

安静時からタスク状態へのつながりの変化を分析したところ、両グループとも持続的注意タスク中に動的結合性が減少していた。ただ、この変化の大きさは、参加者が注意テストでどれだけうまくパフォーマンスを発揮できたかに密接に関連していたんだ。パフォーマンスが良かった人は、安静からタスクへの移行中に結合性がより大きく増加したよ。

さらに、安静時にFPNの動的結合性が高いことがMSグループの注意パフォーマンスの低下と関連していることも気づいた。これは、安静時のつながりの変動が注意の欠陥を理解するうえで重要な役割を果たすかもしれないことを示してるんだ。

重要な発見があったものの、研究者たちはいくつかの限界も認識しているよ。彼らは研究で異なるタイプのMS患者を混ぜていて、薬の使用に基づいて区別していなかった。これが結果にバラつきをもたらしたかもしれない。また、対照参加者を十分に集めるのが難しかったことも、研究の結論に影響を与える可能性があるね。

さらに、注意タスクのデザインが異なっていて、参加者の利き手が結果に影響を与えたかもしれない。脳の結合性を分析するための方法は、病変の存在を完全には考慮していなかったので、正確さを欠いているかもしれないんだ。

まとめると、この研究は動的機能的結合の測定がMSにおける注意問題をより深く理解する可能性を示しているよ。研究は、安静時とタスク状態での脳の結合性の変化を測定することが、各状態を単独で見る以上の洞察を提供するかもしれないと示唆してる。これらの分野でのさらなる研究は、MSにおける認知機能障害の理解とその対処方法の改善につながるかもしれないね。

オリジナルソース

タイトル: Fronto-parietal network dynamics to understand deficits in attention performance in multiple sclerosis

概要: IntroductionImpaired attention performance is a significant burden to people with multiple sclerosis (MS). Brain connectivity fluctuates with transitions between cognitive states, so measurement of network dynamics during these conditions may help to understand MS-related attention impairment. MethodsIn people with MS and healthy controls, attention was measured using the Attention Network Test. 3T MRI was used to measure structural connectivity and both static and dynamic functional connectivity in the attention-related fronto-parietal network (FPN) at rest and during an attentionally-demanding task. Groups were compared on connectivity of the FPN during rest and task performance. Relationships between network connectivity and attention performance were tested using linear regression. ResultsThe sample comprised 37 people with MS and 23 matched controls. At rest, people with MS had significantly lower structural connectivity (R2=0.13, p=0.004), lower static functional connectivity (R2=0.07, p=0.032) and higher dynamic functional connectivity (R2=0.08, p=0.026) of the FPN. Higher dynamic connectivity was significantly associated with poorer attention performance in people with MS (R2=0.20, p=0.008). During attention-task performance, static functional connectivity was greater in people with MS than controls (R2=0.10, p=0.008). The task-induced reduction in static connectivity (relative to rest) was directly related to attention performance (R2=0.23, p

著者: Rob A Dineen, T. Welton, D. Meng, R. das Nair, C. S. Constantinescu, D. P. Auer

最終更新: 2023-07-09 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.08.23292404

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.08.23292404.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。

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