右線条体を標的とした個別化時間干渉刺激による皮質-線条体-視床-皮質ネットワークにおける構造と機能の結合強化

科学分野:

• 神経科学
• 神経調節
• 神経画像法

背景:

• 皮質-線条体-視床-皮質（CSTC）ネットワークは、運動制御および報酬処理に不可欠である。
• CSTCネットワークの機能不全は、様々な神経精神疾患に関与している。
• CSTC関連疾患の調査および治療には、非侵襲的神経調節技術が必要とされている。

研究 の 目的:

• 個別化時間干渉（TI）刺激がCSTCネットワーク内の機能的構造的可塑性に及ぼす神経調節効果を調査すること。
• TI刺激が機能的結合性（FC）および白質微細構造に及ぼす影響を評価すること。
• 個別化TI刺激の安全性および忍容性を評価すること。

主な方法:

• 健常参加者26名が、右線条体を標的とした個別化TIおよびシャム刺激を受けた。
• 刺激の前、最中、後に機能的磁気共鳴画像法（fMRI）および拡散テンソル画像法（DTI）を取得した。
• CSTCネットワーク内のFCの変化および白質路における拡散指標（軸方向拡散能（AD）、拡散異方性（FA））の変化に焦点を当てて分析した。

主要な成果:

• TI刺激は、右線条体と中心前回との間の機能的結合性（FC）を有意に低下させた。
• 刺激中に右皮質脊髄路（CST）および前視床放射線（ATR）における軸方向拡散能（AD）の急増が観察された。
• 刺激後に右ATRにおける拡散異方性（FA）の遅延性上昇が認められ、FCとADの変化との間に負の相関が見られた。
• 有害事象の報告はなく、処置の安全性が確認された。

結論:

• 個別化TI刺激は、CSTCネットワーク内の機能的結合性を効果的に調節し、神経可塑的変化を誘発する。
• 観察された機能的および微細構造的変化は、TIの治療的応用への可能性を示唆している。
• TI刺激は、神経精神疾患に対する有望で安全かつ効果的な神経調節戦略である。