依存症、うつ病、強迫性障害 (OCD) などの神経疾患は、世界中で何百万人もの人々に影響を与えており、多くの場合、複数の脳領域と回路に関係する複雑な病理を特徴としています。これらの疾患は、脳機能の複雑で十分に理解されていない性質と、侵襲的処置なしで脳の深部構造に治療を施すことの難しさから、治療が非常に難しいことで知られています。
急速に発展している神経科学の分野において、非侵襲性脳刺激は、外科的介入やインプラントなしで、さまざまな神経学的および精神医学的疾患を理解し、治療するための新たな希望です。EPFL 生命科学学部の臨床神経工学の Defitchech 教授であるフリードヘルム・フンメル氏と博士研究員のピエール・ヴァシリアディス氏が率いる研究者たちは、この分野で新しいアプローチを開拓し、依存症やうつ病などの疾患の治療の新たな可能性を切り開いています。
彼らの研究は、経頭蓋時間的干渉電気刺激（tTIS）を活用し、いくつかの重要な認知機能の制御センターであり、さまざまな神経学的および精神医学的病理に関与する深部脳領域を特にターゲットにしています。 自然 人間の行動、 医学、神経科学、計算、工学を統合し、脳の理解を深め、人生を変える可能性のある治療法を開発する学際的なアプローチを強調しています。
「侵襲性深部脳刺激法（DBS）は、依存症の抑制やパーキンソン病、強迫性障害、うつ病の治療のために、すでに脳深部の神経制御中枢に適用され、成功を収めています」とハメル氏は言う。「私たちのアプローチの重要な違いは、非侵襲性であることです。つまり、これらの領域を標的にするために、頭皮に低レベルの電気刺激を与えるのです。」
論文の筆頭著者で、共同博士号を持つ医師のヴァシリアディス氏は、tTIS は頭皮に取り付けた 2 組の電極を使用して脳内に弱い電界をかけるものだと説明しています。「これまでは、非侵襲的技術でこれらの領域を具体的にターゲットにすることはできませんでした。低レベルの電界は頭蓋骨と深部の間のすべての領域を刺激し、治療の効果を失わせてしまうからです。このアプローチにより、神経精神疾患に重要な脳の深部領域を選択的に刺激することができます」とヴァシリアディス氏は説明します。
この革新的な技術は、時間的干渉の概念に基づいており、当初はげっ歯類モデルで研究され、現在では EPFL チームによって人間への応用に成功しています。この実験では、1 組の電極を 2,000 Hz の周波数に設定し、もう 1 組を 2,080 Hz に設定します。脳構造の詳細な計算モデルのおかげで、電極は頭皮上に特別に配置され、信号がターゲット領域で交差するようにします。
この時点で、干渉の魔法が起こります。2 つの電流間の 80 Hz というわずかな周波数差が、ターゲット ゾーン内での有効な刺激周波数になります。この方法の優れた点は、その選択性にあります。高い基本周波数 (例: 2,000 Hz) は神経活動を直接刺激しないため、介在する脳組織は影響を受けず、効果はターゲット領域のみに集中します。
この最新の研究の焦点は、報酬と強化のメカニズムにおいて重要な役割を果たす人間の線条体です。「私たちは、強化学習、つまり報酬を通じて学習する方法が、特定の脳周波数をターゲットにすることでどのように影響を受けるかを調べています」とヴァシリアディス氏は言います。研究チームは、線条体に 80 Hz の刺激を与えることで、その正常な機能を妨害し、学習プロセスに直接影響を与えることができることを発見しました。
彼らの研究には、報酬メカニズムが重要な役割を果たす依存症、無関心、うつ病などの症状に対する治療効果が非常に大きい。「たとえば依存症の場合、人は報酬に過剰にアプローチする傾向がある。私たちの方法は、この病的な過度の強調を軽減するのに役立つ可能性がある」と、ルーヴァン大学神経科学研究所の研究員でもあるヴァシリアディス氏は指摘する。
さらに、研究チームは、さまざまな刺激パターンが脳の機能を阻害するだけでなく、潜在的に強化できる可能性についても調査しています。「この最初のステップは、80 Hz が線条体に影響を及ぼすという仮説を証明することでした。線条体の機能を阻害することでそれを実現しました。私たちの研究はまた、特に学習能力が低下した高齢者の運動行動を改善し、線条体の活動を高めることにも有望であることを示しました」とヴァシリアディス氏は付け加えます。
神経科医のハメル氏は、この技術が脳刺激の新たな章の始まりであり、より侵襲性の低い方法で個人に合わせた治療を提供するものだと見ている。「私たちは、初期段階で深部脳刺激の治療法を実験し、個人に合わせたものにできる非侵襲的なアプローチを検討しています」と同氏は言う。tTIS のもう 1 つの重要な利点は、副作用が最小限であることだ。研究に参加したほとんどの参加者は、皮膚に軽い感覚があるだけだと報告しており、これは非常に忍容性が高く、患者に優しいアプローチとなっている。
フンメル氏とヴァシリアディス氏は、自分たちの研究の影響について楽観的です。彼らは、非侵襲性の神経調節療法が病院で容易に利用でき、費用対効果が高く、治療範囲が広がる未来を思い描いています。
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#非侵襲性脳深部刺激療法で標的を攻撃依存症うつ病強迫性障害の潜在的治療法
2024-05-30 00:47:45