研究者らは将来の精神病発症に関連する初期の脳変化を検出

シンガポール国立大学 (NUS Medicine) の Yong Loo Lin 医学部、NHG ヘルス精神衛生研究所 (IMH) の研究者らは、精神病の臨床的高リスク (CHR) にある個人の脳ネットワークがどのように異なるかをマッピングし、疾患発症の根底にあるメカニズムについて新たな視点を提供しました。

に掲載 分子精神医学この研究では、高度な神経画像法を利用して、さまざまなレベルのリスクを持つ 3,000 人以上の個人のネットワークレベルの変化を早期に特定しました。

NUS医学のトランスレーショナル磁気共鳴研究（TMR）センターの上級研究員であるSiwei Liu博士と所長のJuan Helen Zhou准教授が主導し、IMHの上級顧問精神科医で臨床科学者であるJimmy Lee准教授と協力したこの研究は、精神病発症の臨床リスクが高い若者の兆候を脳ネットワークがどのように明らかにできるかを解明することを目的とした。

研究デザインと参加者の概要

メタ分析による臨床高リスク神経イメージング遺伝学の強化（ENIGMA-CHR）ワーキンググループからのデータを使用して、チームは、シンガポールを含む世界31拠点にわたる9.5歳から39.9歳までの3,000人以上の参加者の脳スキャンを分析した。

現地データは、精神病を発症するリスクが高い個人に特有の臨床的、社会的、神経心理学的、生物学的危険因子を特定することを目的として、2008年にリー准教授が主導して開始されたIMHのリスク青少年縦断研究（LYRIKS）から得られたものである。

この研究では、精神病のリスクが高い若者と健康な人の間で、また後に精神病を発症した人とそうでなかった人の脳ネットワークパターンを比較した。

脳ネットワークの分析と結果

使用する グラフ理論に基づく ネットワーク分析により、彼らは異なる脳領域が構造的にどのように通信するかをマッピングしました。このアプローチでは、脳を複雑なネットワークとして扱います。ノードは領域を表し、エッジはそれらの接続を表します。

研究チームは、健康な脳では、発達して連携する領域が、強力なローカル接続と領域間の効率的なコミュニケーションのバランスをとるネットワークを形成することを観察しました。

隣接するリージョンは直接接続と間接接続の両方を共有し、効果的なローカル処理をサポートします。 1 つのリージョンに軽微な被害があっても、隣接するリージョンは代替パスを介して通信できます。効率的な長距離通信とは、遠く離れた地域であっても、わずか数ステップで迅速に情報を交換できることを意味します。

しかし、この研究では、精神病のリスクが高い人は、健康な人に比べて脳のネットワークが効率的に組織化されていないことが判明した。この組織化により、局所的な処理の効率が低下し、脳全体の統合的な処理がより困難になります。前頭脳領域と側頭脳領域の違いは、個人が後年に精神病を発症するかどうか、またその症状の重症度にも関連しており、脳ネットワークのパターンが精神病への移行に重要な役割を果たしている可能性があることが示唆されています。

この研究結果はまた、精神病のリスクが高い人は、軽度の臨床症状しか示さないにもかかわらず、脳ネットワークの組織に早期の混乱を示していることも示した。

「脳を複雑なネットワークとして扱うことで、コミュニケーション経路における微妙だが意味のある違いを捉えることが可能になった」と論文の筆頭著者であるリュー博士は述べた。

「これらの発見は、早期の変化を検出する脳画像の可能性と、ネットワーク構造の初期の変化がどのように精神病症状の発症に寄与する可能性があるかを浮き彫りにしています。」 Liu 博士は、NUS Medicine の睡眠と認知センターの上級研究員でもあります。

准教授この論文の責任著者である周教授は、「この研究は、精神病が突然の出来事ではなく、脳の通信ネットワークに反映される進行性のプロセスであることを強調している。臨床リスクの高い人は、すでに精神病の特徴的なパターンを示している」と付け加えた。 統合の削減 そしてローカル効率。

「これらのパターンを理解することで、リスクのある個人をより早期に、より正確に特定する機会が得られます。最終的には、このような画像ベースの洞察を臨床評価に統合することで、予後が改善され、タイムリーな予防療法が可能になる可能性があります。」准教授周教授は、NUS Medicine の睡眠と認知センターの主任研究員でもあります。

この研究の他の協力者には、ENIGMA-CHR ワーキンググループの議長であるマリア・ヤルブジコウスキー博士とデニス・ヘルナウス博士が含まれます。ジャルブジコフスキー博士は米国ボストン小児病院の精神科および行動科学科の出身で、ヘルナウス博士はオランダのマーストリヒトにあるマーストリヒト大学健康医学・生命科学部精神保健・神経科学研究所精神医学・神経心理学科の出身です。

早期介入と将来の研究への影響

「この研究は、精神病の生物学的経過を理解する上で重要な前進を示しています」とリー准教授は述べた。

「複数の施設で3,000人近くの若者を検査することにより、臨床症状が完全に現れる何年も前に、脳ネットワークの混乱が予測可能なパターンに従っていることを示す確固たる証拠が得られました。これは、単一の欠陥のある脳領域を見つけることではなく、脳のシステムがどのように徐々に協調性を失っていくかを理解することであり、これにより、これまでになかった早期介入のための重要な窓が開かれます。」

「精神病の発症の可能性を早期に特定できれば、症状が定着する前に介入でき、長期的な転帰を改善し、若者の生活に対する精神病の影響を軽減できるでしょう。」

この研究はまた、研究でローカルバックアップ接続の減少と遠隔地域間のより長いルートで観察されたように、精神病のリスクが高い若者の脳は特定の種類の損傷に対してより脆弱である可能性があることを示唆しています。精神病のリスクが高い若者は、次のような問題に直面することがよくあります。 社会的困難、さらなる精神的健康問題、そして生活の質の低下により、彼らに重大な負担が生じます。

予防的介入はこの負担を軽減し、完全に発達した精神病に進行するリスクを軽減するのに役立つ可能性があります。

この研究は、精神病がどのように発症するかについての理解を深めます。 相互接続された脳経路、組織損傷がこれらのネットワーク全体に広がる可能性があるという仮説を裏付けています。

これは、病気の過程をよりよく追跡するために脳の組織を研究することの重要性を強調しています。これらの発見に基づいて、研究者らは、精神病の長期的な影響を軽減するための早期発見と標的を絞った介入を最終的にサポートできるバイオマーカーを特定することを目標に、脳ネットワークのパターンをさらに調査する予定である。