双極性障害の治療に向けた概日リズム神経システムへの効果的なカオス制御機構の開発

开发一种有效的昼夜节律神经系统混沌控制机制来治疗双相情感障碍

• 批准号: 20K11976
• 负责人: 西村 治彦
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K11976/
• 关键词: カオス制御; 神経システム; ニューラルネットワーク; 概日リズム; 双極性障害; フィードバック; ニューラルシステム; カオスダイナミクス

躁状態とうつ状態の病相が循環する双極性障害は，長期に亘って再発を繰り返す精神疾患の一つであり，高い罹患率と自殺率から効果的な治療法の構築が望まれている．これまでに，双極性障害の複数の神経基盤が報告されており，気分安定薬を中心とした薬物療法も提案されている．本研究では，前頭野と視床下部により構成される概日リズムを生成するシステムを利用し，双極性障害における概日活動のカオス-カオス間欠性を安定化するシステムフィードバック信号法の設計を行う．さらに，このフィードバック信号に基づいて，概日リズムを安定化する光療法とメラトニンによる薬物療法を最適化することを目的とする．研究項目としては以下のとおりである．１．前頭野と視床下部を結合した神経システムを構築し，双極性障害の神経活動に対応する病理パラメータ領域を探索する．２．概日活動のダイナミクス推定を行い，その写像構造を明らかにする．３．概日リズムに基づき生成した入力信号によって，双極性障害の神経活動を制御するフィードバック信号の設計を行う．４．概日リズムの制御において，光療法とメラトニンの投薬療法をフィードバック信号に対応させ最適化する．本年度は，昨年度に引き続き，これまでに明らかになった写像構造への分岐・カオス解析により，Hadaeghi らのモデルにおける抑制性のシナプス結合強度の広いパラメータ領域において，適度なRROフィードバック信号強度に対し，前頭野の神経活動と微弱周期信号との間にカオス共鳴が生起し，CCI（Chaos-Chaos Intermittency）の周期化，すなわち双極性障害における概日リズムの乱れの安定化の可能性を確認できた．

Manic state と う つ state の disease が cycle す る bipolar handicap of は, long-term に animation っ て again 発 を Qiao visits の す mental illness り つ で あ り, high い cancer rate と suicide rate か ら の build が な therapy services fruit at ま れ て い る. こ れ ま で に, bipolar handicap of の plural の god 経 base plate が report さ れ て お り, 気 points stability 薬 を center と し た 薬 content therapy も proposal さ れ て い る. This study で は, wild と ahead see bed bottom に よ り constitute さ れ る almost daily リ ズ ム を generated す る シ ス テ ム を using し, bipolar handicap of に お け る almost day の カ オ ス - カ オ ス owe sex between を stabilization す る シ ス テ ム フ ィ ー ド バ ッ ク の design line を う signal method. さ ら に, こ の フ ィ ー ド バ ッ ク signal に base づ い て, almost daily リ ズ ム を stabilization す る light therapy と メ ラ ト ニ ン に よ る 薬 content therapy を optimization す る こ と を purpose と す る. The research project と て て である the following とお とお である である. 1. Wild と ahead look bed bottom を combine し た god 経 シ ス テ ム を し, bipolar handicap of の god 経 activity に 応 seaborne す る pathological パ ラ メ ー タ を exploration す る. 2 The activities of the general day are にする ダ ナ ナ ナ ナ ス ス presumed を row そ, そ <s:1> image structure を description ら にする にする にする. 3 Almost daily リ ズ ム に base づ き generated し た signal into force に よ っ て, bipolar handicap of の 経 god "を royal す る フ ィ ー ド バ ッ ク signal line を う の design. 4 Almost daily リ ズ ム の suppression に お い て, light therapy と メ ラ ト ニ ン の cast 薬 therapy を フ ィ ー ド バ ッ ク signal に 応 seaborne さ せ optimization す る. は this year, yesterday's annual に き 続 き, こ れ ま で に Ming ら か に な っ た write like tectonic へ の gaps, カ オ ス parsing に よ り, Hadaeghi ら の モ デ ル に お け る inhibitory の シ ナ プ ス bonding strength の hiroo い パ ラ メ ー タ field に お い て, moderate な RRO フ ィ ー ド バ ッ ク signal strength に し polices, Wild の before god 経 activity と weak periodic signal と の between に カ オ ス resonance し が hands, CCI (Chaos - Chaos Intermittency) の periodization, す な わ ち bipolar handicap of に お け る almost daily リ ズ ム の disorderly れ の stabilization の possibility を identify で き た.

项目成果

Chaos-Chaos Intermittency Synchronization Induced by Feedback Signals and Stochastic Noise in Coupled Chaotic Systems

• DOI: 10.1587/transfun.2019eap1160
• 发表时间: 2020-09
• 期刊: IEICE Trans. Fundam. Electron. Commun. Comput. Sci.
• 作者: S. Nobukawa;Nobuhiko Wagatsuma;H. Nishimura

Temporal-scale dependent dynamical characteristics of EEG reflecting circadian rhythms

反映昼夜节律的脑电图时间尺度依赖性动态特征

• DOI: 10.1587/nolta.13.421
• 发表时间: 2022
• 期刊: Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE
• 作者: Iinuma Yuta;Nobukawa Sou;Takagi Sho;Nishimura Haruhiko
• 通讯作者: Nishimura Haruhiko

Controlling Chaotic Bipolar-Disorder System by Reduced-region-of-orbit Feedback Method

轨道减域反馈法控制混沌双相无序系统

• 发表时间: 2022
• 作者: H. Doho;S. Nobukawa;H. Nishimura;N. Wagatsuma
• 通讯作者: N. Wagatsuma

双極性障害の病態改善を目指したカオス制御法に基づいたクロノセラピーの検討

基于混沌控制方法的时间疗法检查，旨在改善双相情感障碍的病理学

• 发表时间: 2020
• 作者: Nakao Masahiro;Tsukamoto Masaki;Hanada Yoshiko;Yamamoto Keiji;信川 創，西村治彦，道法浩孝，我妻伸彦，高橋哲也
• 通讯作者: 信川 創，西村治彦，道法浩孝，我妻伸彦，高橋哲也

Stabilizing Circadian Rhythms in Bipolar Disorder by Chaos Control Methods

• DOI: 10.3389/fams.2020.562929
• 发表时间: 2020-10
• 作者: S. Nobukawa;H. Nishimura;Hirotaka Doho;Tetsuya Takahashi