パーキンソン病患者のすくみ足における脳内ネットワークの解明

パーキンソン病の主な運動障害の１つにすくみ足がある。これまでのメカニズム解明の試みでは、局所的な脳活動や結合を「静的」脳モデルとして説明したが、刻々と変化するすくみ足を治療するためには、従来の「静的」脳モデルではなく、大局的なプロセスを含んだダイナミックな脳活動という側面から病態を捉え直す必要性がある（「動的」脳モデル）。さらに、すくみ足は根治的な治療法が無いため、リハビリテーションへの期待が高い。そこで、本研究は大規模な脳機能研究により、すくみ足の原因となる脳活動の動的パターンを突き止め、「動的」脳モデルを構築した上で、リハビリテーションの新規治療法を提案する。本年度、昨年度までに収集したパーキンソン病患者の機能的磁気共鳴画像データを用いて、動力学的な因果関係に基づく脳領域間の方向性を評価することで、パーキンソン病のすくみ足を特徴づける因果的脳結合を特定した。具体的には、両側の補足運動野、背外側前頭前野、内側前頭前野、被殻、尾状核、腹側線条体、視床下核、淡蒼球内節、視床、中脳・小脳歩行誘発野から構成される全領域双方向結合モデルを作成し、Network discovery法 (Friston et al., 2011) により、すくみ足群に特有な因果的脳結合を推定した。さらに、特定された因果的脳結合のパラメータ値とパーキンソン病の症状（MDS-UPDRSのスコア）や行動的指標（バランス機能およびすくみ足の量的指標）との関連性を検証した。

パーキンソン病の主な運動障害の１つにすくみ足がある。これまでのメカニズム解明の試みでは、局所的な脳活動や結合を「静的」脳モデルとして説明したが、刻々と変化するすくみ足を治療するためには、従来の「静的」脳モデルではなく、大局的なプロセスを含んだダイナミックな脳活動という側面から病態を捉え直す必要性がある（「動的」脳モデル）。さらに、すくみ足は根治的な治療法が無いため、リハビリテーションへの期待が高い。そこで、本研究は大規模な脳機能研究により、すくみ足の原因となる脳活動の動的パターンを突き止め、「動的」脳モデルを構築した上で、リハビリテーションの新規治療法を提案する。本年度、昨年度までに収集したパーキンソン病患者の機能的磁気共鳴画像データを用いて、動力学的な因果関係に基づく脳領域間の方向性を評価することで、パーキンソン病のすくみ足を特徴づける因果的脳結合を特定した。具体的には、両側の補足運動野、背外側前頭前野、内側前頭前野、被殻、尾状核、腹側線条体、視床下核、淡蒼球内節、視床、中脳・小脳歩行誘発野から構成される全領域双方向結合モデルを作成し、Network discovery法 (Friston et al., 2011) により、すくみ足群に特有な因果的脳結合を推定した。さらに、特定された因果的脳結合のパラメータ値とパーキンソン病の症状（MDS-UPDRSのスコア）や行動的指標（バランス機能およびすくみ足の量的指標）との関連性を検証した。