白質の完全性は、非侵襲的刺激の有効性を予測しました

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Anonim
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英国の科学者は、脳損傷後の認知機能を改善するために微小分極を使用することの有効性は、刺激された領域の白質路の完全性に依存することを発見しました。認知機能の働きの主な指標として、科学者は認知制御を選択しました。これは、タスクを完了するときに時間通りに停止する参加者の能力によって評価されました。調査結果は、特定の機能を回復するための非侵襲的刺激が常に機能するとは限らない理由を説明している可能性があります、彼らはBrain:A Journal ofNeurologyに書いています。

過去数年間で、研究者は精神的および神経学的疾患の治療として非侵襲的脳刺激をますます使用するようになりました。この方法の利点は明らかです。非侵襲的刺激は、外科的介入や、活動と刺激(深部刺激など)を制御するための脳構造への電極の導入を必要としません。その有効性にもかかわらず(たとえば、うつ病患者の自殺傾向を減らすために磁気刺激がどのように使用されるかについて読むことができます)、非侵襲的な刺激方法にも制限があります:たとえば、脳損傷の治療(例えば、損傷後)。

そのような効率が脳の構造によって予測できるかどうかをテストするために、科学者たちはインペリアルカレッジロンドンのルチアリーのリーダーシップの下で決定しました。彼らは、小さな直流を介して神経活動を調節する経頭蓋直流刺激(または微小分極、tDCS)に焦点を合わせました。

彼らの研究には、脳損傷の重症度が異なる35人の患者と、対照群として神経障害のない24人が参加しました。脳への構造的損傷はMRI分析によって評価されました:科学者は白質(主に神経軸索の束で構成されています)への損傷に焦点を当て、その完全性は組織内の分子の拡散を評価することを可能にする分数異方性を使用して決定されました。

参加者の認知機能(より正確には、認知制御)の主な指標は、刺激への応答時間として選択されました。これを行うために、科学者は「ブレーキライト」パラダイムに関する実験を実施しました。このような実験の参加者は、画面に表示される矢印をたどり、右または左を指し、提案された2つのボタンの左ボタンまたは右ボタンをそれぞれ押す必要があります。実験中、画面に定期的に赤い点が表示されます。これは、何も押す必要がないことを示しています。反応時間は、参加者が停止信号(ドット)を見て停止する速さです。

実験中、参加者は、それぞれ認知制御と運動機能に関与する右下前頭回の領域と後部島葉の経路を刺激するために微小分極されました。刺激は、活性化(陽極)、抑制(陰極)、および空(対照または偽)でした。

実験グループの応答時間は、平均して8秒速く、より多様でした。脳領域の陽極刺激は参加者の反応時間を改善しましたが、実験群では、副運動領域の始まりである前帯状皮質を接続する白質路の完全性と有意に(p <0.001)相関していました。そして後部島葉。言い換えれば、この管で観察された妨害が少なければ少ないほど、刺激は応答時間を改善するのにより効果的でした。

したがって、科学者たちは、微小分極の有効性は、刺激されたゾーンの白質路の完全性から予測できることを示しました。これは、一方では、非侵襲的刺激が機能の喪失または障害の回復に必ずしも役立つとは限らない理由を説明し、他方では、将来、そのような研究のためのより正当で効果的なプロトコルを選択できるようになります。

しかし、微小分極の助けを借りて、認知機能を効果的に回復することは依然として可能です。たとえば、最近、科学者は脳の特定の部分の活動を同期させることにより、高齢者の作業記憶を改善することができました。

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