拡散強調磁気共鳴脳画像による分裂病の神経回路網異常の検出-一卵性双生児不一致法-

使用扩散加权磁共振脑成像检测精神分裂症的神经网络异常 - 同卵双胞胎不一致法 -

基本信息

批准号：
11877160
负责人：
岡崎祐士
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

精神分裂病には、脳画像研究及び神経病理所見によって、脳構造異常の存在が確実視されている。その脳構造異常は、マクロには微細な量的異常(皮質体積が小さく、脳脊髄液腔の拡大など)であるが、組織病理学的にはニューロンのサイズが小さい、位置異常、あるいは線維連絡の異常などが知られるに至り、分裂病の思考障害や幻覚・妄想などの基盤に神経回路網障害miswiring/misconnectionが存在するとの有力な仮説が唱えられている(Stevens,1992;Weinberger,1993)。しかし、死後脳研究は、対象が少ない上に加齢、死因、脳標本固定、生前の服薬、標本作製時のアーティファクト等の影響を免れないので、分裂病の神経回路網障害の検索には限界がある。本研究は、水分子の拡散を捉え神経線維走行を反映する画像を抽出できる拡散強調磁気共鳴画像(diffusion weighted magnetic resonance imaging::DWMRI)を方法とし、遺伝子は共有しながらも表現型(分裂病罹患)が不一致の一卵性双生児を対象とすることによって、分裂病罹患者の神経回路網の異常をin vivoで視覚化することを目的とするものである。これが可能にれば、分裂病の脳形態学的画像研究はマクロな体・容積計測研究からin vivoでの組織病理学的レベルの研究に発展可能となる。本年度に行えた研究結果は以下の通りである。1.DWMRI計測指標としての拡散異方性は関心領域(ROI)サイズをどの程度にすれば、再現性が得られるかの検討とROI決定:脳梁で検討した所では、軸画像で面積80mm^2位を測定すると再現性ある結果が得られた。ROIとしては脳梁膝部、同膨大部、前頭葉深部白質、側頭葉後部白質を選んだ。灰白質や脳脊髄液の混入が無く計測できるからである。2.DWMRIがin vivo脳における神経線維の走行を視覚化できることの証明を以下により行った。(1)線維走向方向が明瞭な脳梁では左右方向の拡散異方性が最大であった。(2)健常一卵性双生児では脳梁の拡散異方性の大きさとパターンが極めて類似していた。(3)血縁でない健常な2人では脳梁の拡散異方性の大きさも異方性パターンも非類似であった。2.DWMRIを一卵性双生児(MZ)分裂病不一致例に適用し、ROIにおける拡散異方性の大きさやパターンが、罹患双生児と非罹患双生児間で異なるかを検討したところ、脳梁と側頭葉後部深部白質に大きな差異が認められた。しかし2人の差異はMZ分裂病一致例が最も大きく、前頭葉深部白質にも見られた。この差異は血縁のない同性他人同士間の差異ほどに違った。MZ健常例では全ての部位で2人の双生児は極めて一致していた。従って不一致例の差異は罹患双生児に線維走向異常が認められることを示すものと思われた。研究協力者:長崎大学医学部大学院生・松尾勝久

脑成像研究和神经病理学的发现清楚地表明，精神分裂症中大脑结构异常的存在。尽管这些大脑结构异常是微观定量异常（例如少量皮质体积和脑脊液腔腔的扩大），但在组织病理学上，人们知道神经元的大小，异常位置，或异常的纤维通信存在，并且存在着有力的假设，并且有强有力的假设误差误差，并且是神经网络的误解。在精神分裂症中，幻觉和妄想（Stevens，1992; Weinberger，1993）。但是，事后大脑研究的结果有限，因为它不容易受到衰老的影响，死亡原因，脑部标本固定，生命之前的药物以及在标本准备过程中的伪影，因此在精神分裂症中寻找神经网络疾病的疾病是有限的。这项研究使用了扩散加权的磁共振成像:: DWMRI，它允许捕获水分子的传播和反映神经纤维旅行的图像，并旨在通过靶向具有不一分子的基因但具有不一致的酚类苯甲酸杆菌（Schiz phacoplenia）的相同双胞胎患者的体内神经网络异常（schizophrenia twins）的体内神经网络异常。如果可能的话，可以从巨摩托物和体积研究到体内的组织病理学研究来发展精神分裂症的脑形态成像研究。今年进行的研究结果如下。 1。检查和确定感兴趣区域（ROI）大小的程度以获取扩散各向异性的可重复性作为DWMRI测量指数：当在callosum处检查该区域时，在测量80 mm^2的面积在轴心图像上测量80 mm^2时可获得可重现的结果。至于投资回报率，我们选择了call体的膝盖，相同的区域，额叶中的深白物质以及颞叶中的白质。这是因为可以在不污染灰质或脑脊液的情况下进行测量。 2。dWMRI的证明可以在体内形象化大脑中的神经纤维行进：（1）纤维罢工方向的callosum callosum在左右方向上具有最高的扩散性各向异性。（2）在健康的同卵双胞胎中，callo骨的扩散各向异性的大小和模式非常相似。（3）在两个健康的，无关的，call骨的大小和各向异性模式中都是不同的。 2。当将DWMRI应用于相同的双胞胎（MZ）精神分裂症不一致的情况下，我们检查了ROI中ROI中散布的各向异性的幅度和模式在受影响的双胞胎和未影响的双胞胎之间是否有所不同，并且发现了后颞叶中call骨和深层白质之间的显着差异。但是，两者之间的差异是MZ精神分裂症匹配中最大的差异，并且在深额白质中也被发现。这种差异与无关的同性人之间的差异不同。在健康的MZ病例中，这两个双胞胎在所有地点都符合极好的一致性。因此，不一致的差异似乎表明受影响的双胞胎中纤维的异常。研究合作者：长崎大学医学研究生院Matsuo Katsuhisa