感覚障害の機能的ネットワーク結合

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Functional network connectivity is altered in patients with upper limb somatosensory impairments in the acute phase post stroke: A cross-sectional study.
2018　　10月　　ベルギー

脳は安静時であっても非常に低周期の活動をしている。これをMRIの信号強度の変化として観測することができ、部位ごとの周期活動への同期性からデフォルトモードネットワークや背側注意ネットワークなどが分類されている。

脳卒中患者の機能障害とこれらネットワーク的なつながりとの関連が報告されているが、体性感覚障害のそれについては報告がきわめて少ないのでくわしくしらべてみたそうな。


脳卒中の急性期で上肢に体性感覚障害のある患者19人について、
感覚障害を複数の指標、light touch, pressure, pinprick, sharp-dull discrimination, stereognosis, two point discrimination, perceptual thresh-hold of touch,
で測定した。

また、MRIで安静時のBOLDシグナル観測を行い、
脳半球間、脳半球内での機能的結合性との関連を解析したところ、


次のことがわかった。

・重度の体性感覚障害の患者は軽度患者にくらべ、脳半球間および損傷脳半球内での機能的結合性があきらかに低かった。

・特に触覚しきい値と軽い接触、立体認知との関連がつよかった。

感覚麻痺のつよい脳卒中患者ほど、脳半球間および損傷脳半球内での体性感覚関連の機能的結合性が低かった、


というおはなし。




感想：

fMRIのFunctional network connectivity は
データ取得がひじょうに簡単で、
職人的読影能力が必要とされないいっぽう、
AIと相性がよさそうな点でこんごに期待している。

【警告】左脳卒中は感染症に注意！

元

Left brain injury associated with more hospital-acquired infections during inpatient rehabilitation.
2012　　10月　　アメリカ

一般に 院内感染は脳卒中患者の予後を悪化させる。


優位脳（左脳）が免疫バランスに非常に重要であるとする

左脳優位免疫ネットワーク仮説が

入院中の脳卒中患者の感染症と関連があるかどうか調べてみたそうな。




過去の脳卒中または外傷性脳損傷患者の記録を見直して、

脳の左右損傷側と、院内感染の有無について関連を解析した。




次のようになった。

・左右脳のどちらかに損傷を抱えた2236人の脳卒中、外傷性脳損傷患者のデータを取得した。

・そのうち163人が院内感染に遭っていた。

・左脳損傷患者の院内感染割合は60.1%（98人）だった。

・右脳損傷患者の院内感染割合は39.9%（65人）だった。




左脳優位免疫ネットワーク仮説の通り

左脳損傷患者で院内感染が多かった。


損傷脳の側に応じたケアの仕方があるんじゃないのかな、


というおはなし。





感想：

左脳優位免疫ネットワークを初めて知った。

日本語の資料はほとんどなくて、下記ページがみつかった。

左脳の手術で免疫力が後退

優位でないほうの脳が損傷すると逆に免疫力がアップするらしい。

不思議だ。




メモ

Role of cerebral lateralization in control of immune processes in humans.

声楽を聴くと言語回復する理由

元

Vocal music enhances memory and language recovery after stroke- pooled results from two RCTs

202０　　10月　　フィンランド

これまでの研究では、日常的に音楽を聴くことが脳卒中の回復を助けることが示唆されているが、この効果を促進する刺激および神経のメカニズムについてはほとんど知られていない。

いっぽう 声楽（vocal music）には脳内の広範な両側ネットワークに関与しているという神経画像学的証拠がある。

そこで、声楽が脳卒中後の認知 言語回復や神経可塑性の向上に、器楽（instrumental music）やスピーチよりも効果的であるかどうかを確かめるべく 実験してみたそうな。

安静時fMRIでみたTIA脳の異常

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The Local Brain Abnormalities in Patients With Transient Ischemic Attack- A Resting-State fMRI Study
2019　　１月　　中国

TIA（一過性脳虚血発作）は症状が一時的ではあるがのちの認知症リスクは4倍で、3分の1はなんらかの認知障害を経験するという。TIAのあと脳の萎縮や血液還流の低下が報告されているが脳機能に与えるくわしいメカニズムはわかっていない。

安静時の脳機能MRI（rs-fMRI）は患者にタスクを課すことなくただ寝かせておくだけで脳機能をしらべることができる方法として期待されている。

これまでrs-fMRIについて数々の解析方法（FC,graph theory,ICAなど）が提唱されているが、

fMRI信号の低周波成分（0.01-0.08Hz）のゆらぎのおおきさを示すALFF（amplitude of low frequency fluctuation）および

同期するボクセルの拡がりを示すReHo（regional homogeneity）、

ネットワーク全体での重要性のDC（degree centrality）、
の３つの指標が近年ちゅうもくされている。

そこでTIA患者について ALFF, ReHo, DC を健常者との比較として評価してみたそうな。



平均年齢41、TIA患者48人と健常者41人について安静時 全脳のfMRIデータおよび血液 血圧検査をおこない、比較 解析したところ、



次のことがわかった。

・自発的神経活動を反映するALFFは健常者にくらべTIA患者の左中側頭回であきらかな低下を示し、

・DCもまた右の下前頭回の三角部で低下していた。

・ReHoにグループ間で差はなかった。

・これらの局所異常と血液血圧検査結果との関連はなかった。

TIA患者の安静時fMRIから、ALFFとDCの局所的な低下を確認することができた。病気メカニズムの理解に役立つかもしれない、


というおはなし。




感想：

脳の安静時ネットワークにはデフォルトモードネットワークのほかいろんな種類があって 脳はいろいろといそがしいようだ。ぼーっとしていてもお腹がすく理由はこれかな。

脳卒中後うつのfALFF解析

左脳の半側空間無視と腹側注意ネットワーク

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Visual neglect after left-hemispheric lesions: a voxel-based lesion-symptom mapping study in 121 acute stroke patients.
2016　　9月　　ドイツ

左脳損傷による半側空間無視は 右脳損傷にくらべ頻度はすくなく症状も軽いと考えられている。

その実際のところと 脳のどの部位が深く関連しているのか調べてみたそうな。


急性期の左脳脳梗塞患者121人について半側空間無視の有無を調べ、MRI画像と無視症状との関連を解析したところ、


次のことがわかった。

・患者の17.4%が半側空間無視と診断された。

・右方向への半側空間無視は、左脳の上側頭回 中側頭回 側頭極 前頭弁蓋 島皮質 と関連していた。

・無視症状の重症度は 左脳の前側頭葉や前頭弁蓋と関連があった。

・左脳損傷エリアには 半側空間無視に関連が深いと考えられる右脳の "腹側注意ネットワーク" の対称位置が含まれていた。

左脳の脳卒中患者を調べた結果、多くの患者で空間認識に左脳が必須と考えられた。その関連部位も明らかにできた、


というおはなし。


感想：

左脳と無視関連でこれ↓思い出した。

左脳をやられると右への気付きがちょっと遅れる

左脳損傷で右の半側空間無視になる患者の割合

両腕トレーニングの脳機能への効果

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The modulatory effects of bilateral arm training (BAT) on the brain in stroke patients: a systematic review

2020　　11月　　中国

脳卒中患者の上肢について、両腕トレーニング（BAT）の脳機能測定上の効果を、

通常の運動トレーニングや片腕のみのトレーニング（UAT）と比べた研究のシステマティックレビューをこころみたそうな。

上肢ロボットリハビリ全種類効果なし

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Systematic Review With Network Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials of Robotic-Assisted Arm Training for Improving Activities of Daily Living and Upper Limb Function After Stroke

2020　　6月　　ドイツ

さまざまな種類のロボット支援上肢トレーニングの効果を、各種類の直接的な比較のみではなく間接的に得られる結果についても評価できる「ネットワーク・メタアナリシス」の手法をつかって検証してみたそうな。

スマートウォッチとAIで心房細動が見つかる精度

元
Passive Detection of Atrial Fibrillation Using a Commercially Available Smartwatch.
2018　　3月　　アメリカ

心房細動のおおくは無症状で塞栓症をおこすまで気づかない。しかし心房細動をみつけるには長期の心電活動のモニターが必要と考えられている。

スマートウォッチを使った心拍数モニターと機械学習をくみあわせた心房細動検出方法の精度をしらべてみたそうな。


アップルウォッチのアプリケーションを開発して
心房細動347人を含む被験者9750人から取得した心拍データ（1億3900万測定）を用いてディープニューラルネットワークに学習させた。

このアルゴリズムをもちいて、心房細動の電気治療カルディオバージョンを行う患者51人について 治療に並行してアップルウォッチをつけて安静時での心房細動判定能の検証をおこなった。

さらに自己申告の心房細動患者64人を含む1617人の歩行動作中を含む測定データでも判定能を検証した。


次のようになった。

・スマートウォッチ＋ディープニューラルネットワークの心房細動診断精度は、12電極の心電図で診断する場合にくらべ、C統計量で0.97、感度98.0％、特異度90.2％ で、

・歩行動作中患者の場合は、C統計量0.72、感度67.7％、特異度67.6％だった。

スマートウォッチの脈波センサーとディープニューラルネットワークの組み合わせで心房細動を自動的に検出できる可能性を十分に実証できた、


というおはなし。


感想：

そのうち健康診断のまえにスマートウォッチが貸出配布されるようになるんだろうな。

そして何度も呼び出しを喰らっては最終的に抗凝固薬をだされて、床屋の顔そりで血が止まらなくなるまでがセット。

脳出血しやすい抗凝固薬の順番

元

Comparative risk for intracranial hemorrhage related to new oral anticoagulants: A network meta-analysis

2021　　3月　　中国

アスピリンやワルファリンなどを必要とする患者では、しばしば頭蓋内出血が深刻な合併症で、いったん出血すると血腫が増大しやすく再出血もおきやすい。

しかし非ビタミンK拮抗型の経口抗凝固薬（NOAC）の頭蓋内出血リスクはよく知られていないので、ネットワークメタアナリシスをこころみたそうな。

運動イメージ訓練が手足の廃用をふせぐ

元
Motor Imagery Training During Arm Immobilization Prevents Corticomotor Idling- An EEG Resting-State Analysis.
2020　　3月　　フランス

手足を使わないでいると運動機能に測定可能なあきらかな変化を引き起こす。

運動イメージ訓練は、四肢の廃用や固定化による運動障害を予防するための行動戦略として用いられてきた。

しかし、四肢を短期に固定化したときに運動イメージ訓練が神経レベルでどのように作用するのかについては、まだ十分な研究がなされていない。

そこで、12時間手足を固定して この間の運動イメージ訓練が固定化に関連した脳波上の変化を防ぐことができる可能性を検証することにしたそうな。

rTMSで失語症を治す方法が判明

元
Effects of Noninvasive Brain Stimulation on Language Networks and Recovery in Early Poststroke Aphasia.
2013　　6月　　アメリカ

rTMS（経頭蓋反復磁気刺激）の失語症治療効果を検証してみたそうな。


24人の脳卒中患者について、右脳の下前頭回の働きを抑制する1Hzの磁気刺激を　20分間×10日間　施した。
比較のための偽磁気刺激グループもつくった。

両グループには並行して1回45分間の言語療法も施した。

治療前後での脳の言語ネットワークの活動を調べるPET検査も行い、言語能力の改善程度との関連を解析した。


次のようになった。

・rTMSグループの言語命名スコア、理解度スコアの向上が著しかった。

・rTMSグループの左脳の活動領域の拡大が偽刺激グループに比べ著しかった。

・この活動領域が大きくなった人は、言語テストスコアの改善度も高かった。

脳梗塞で失語症患者の右脳の下前頭回を抑制するrTMS治療は、結果的に左脳の言語ネットワークを刺激して、言語療法の効果を強める、


というおはなし。


下前頭回

上肢の運動イメージ訓練とネットワーク変化

元
Motor imagery training induces changes in brain neural networks in stroke patients
2018　　8月　　中国

運動イメージ訓練では実際の運動はせずに心の中だけで動作訓練をする。

脳卒中で上肢麻痺患者での運動イメージ訓練の効果と神経ネットワークのはたらきはよくわかっていないので実験してみたそうな。


脳卒中で上肢が中等度以上に麻痺した男女20人を2グループに分けた。

両グループとも通常のリハビリを行い、
そのあといっぽうのグループには運動イメージ訓練をほどこした。

運動イメージ訓練は、椅子にすわりテーブル上に両手を置いて目を閉じ、指示にしたがって指や手首を動かす様子を一人称視点でくりかえし心に思い描く。

1回45分間x4週間の訓練を続けたのち、
上肢機能(ARAT,FMA)と運動誘発電位、拡散テンソル画像（DTI）から背側腹側経路の異方性変化をくらべた。


次のようになった。

・運動イメージグループで上肢機能の回復があきらかにすぐれていて、

・短母指外転筋への運動誘発電位の強度はおおきくなり、

・背側経路の異方性がおおきくなっていた。

通常のリハビリに運動イメージ訓練を加えることで上肢機能が改善し、背側経路が強化された、


というおはなし。


感想：

DTIは機能や働きを見ているわけではないのと、処理の仕方でどうとでも表現できることから刺身のツマのようなものとしての認識がじぶんの中にはある。

腕をぐるぐるさせると歩行が改善するしくみ

元
Rhythmic arm cycling training improves walking and neurophysiological integrity in chronic stroke-the arms can give legs a helping hand in rehabilitation.
2017　　12月　　カナダ

人の脊髄には四足歩行時のなごりから手足を周期的に連動させる仕組み "Central Pattern Generator" (CPG) がある。

そこで脳卒中患者の腕を周期的に運動させることでCPGネットワークを活性化させ歩行能力を改善できるものか実験してみたそうな。


慢性期脳卒中患者19人について、ハンドエルゴメータで上肢回転運動を1秒1回転ペースで30分間おこなった。

これを週3回ｘ5週間おこない、前後での歩行 バランス能力を比較した。

また各筋力、橈骨神経の皮膚反射や両ヒラメ筋のストレッチ反射もしらべた。


次のようになった。

・麻痺脚の足底筋、背屈筋の活動が強化され、

・ヒラメ筋ストレッチ反射の増強から四肢間カップリングの増強が考えられた。

・歩行、バランス能力も改善を示した。

アームサイクリングによってCPGネットワークに変化が起き、四肢間の結合が強まり歩行能力の改善につながったと考えられる、


というおはなし。



感想：

だから歩行には腕の振りが重要で、たとえばトレッドミル訓練で体重支持機能がない装置だと 両腕は手すりを掴んでいることになり、腕振りができず訓練効果があがらないんだって。

ARASダメージによるせん妄と空間無視

元
Disruption of the ascending arousal system and cortical attention networks in post-stroke delirium and spatial neglect.
2017　　12月　　アメリカ

脳卒中後のせん妄と半側空間無視についてのレビュー。

せん妄は注意力や認知力の錯乱した状態で、脳卒中急性期の右脳損傷患者の半数ちかくに認められることがある。

いっぽう半側空間無視も右脳損傷患者の50％が経験するという。

中脳の核と背側および腹側の皮質-辺縁系の上行性投射
（上行性網様体賦活系：Ascending Reticular Activating System）からなる空間的注意と覚醒のネットワークが せん妄と半側空間無視に共通していて、

右脳損傷によりこれら皮質-辺縁系ネットワークが障害をうけ空間無視が起こり、つづいてせん妄に至る　と考える、


というおはなし。


感想：

ようするに半側空間無視は意識のもんだいであると同時に 意識を司るハードウェアのもんだいでもあるってことなんだろね。

10年後にも活動的な脳卒中経験者の4つの条件

元
Long-Term Predictors of Social and Leisure Activity 10 Years after Stroke.
2016　　2月　　スウェーデン

脳卒中経験者が10年後引きこもりになってしまうか それとも活動的でいられるかを予測する方法を調べてみたそうな。


145人の脳卒中経験者について、発症16ヶ月後に

*身体機能8項目
*社会活動5項目
*環境要因5項目
*個人要因2項目　について調査し、

10年後もフォローして活動状況との関連を解析したところ、


次のことがわかった。

・個人差は非常に大きかったが、

・特に次の4つの項目が10年後に関連していた。

1.自動車の運転ができること
2.数100メートル歩けること
3.社会的ネットワークがあること
4.年齢が75未満であること

発症後16ヶ月時点で車の運転ができて数100メートル歩けて社会的つながりを持っている患者は10年後も社会的、余暇的にも活発だった。だから外出する能力や社会的な拠り所を作ることがリハビリには必要だろう、


というおはなし。




感想：

あと10年もすると自動運転でどこへでも行けて、AIが良き心の友になってくれる。なんの心配も要らない。

半側空間無視が治るネットワーク的理由

元
Normalization of network connectivity in hemispatial neglect recovery.
2016　　7月　　イタリア

半側空間無視は脳卒中患者の20-30％に影響し多く は3ヶ月程度で回復するがそのメカニズムはよくわかっていない。

そこで脳機能ネットワークの結合（Functional Connectivity）と半側空間無視からの回復との関連を経時的に調べてみたそうな。


脳卒中患者77人と31人の健常者について、

安静時fMRIと注意力検査を、発症後2週間、3ヶ月、12ヶ月に行い、関連を解析したところ、

次のことがわかった。

・半側空間無視の患者が25人いた。

・ほとんどの患者で3ヶ月後には半側空間無視が治っていた。

・注意力が回復するにしたがって脳半球間の機能的結合が正常者のそれと同じになった。

機能的結合からみた異常から正常パターンへの変化が半側空間無視の症状の回復によく対応していた、


というおはなし。



感想：

解析過程がわけわからなすぎて 結論きいてもすなおになっとくできない。

脳卒中後うつの主な3症状と病変位置

元

Psychopathological network for early-onset post-stroke depression symptoms

2023　　2月　　中国

脳卒中後のうつはよくある合併症で、患者の29%が罹るという。

脳卒中後うつには、その症状群がありネットワークを形成して影響しあっているとする考え方がある。

そこで、これら脳卒中後うつ症状群と病変部位との関連をくわしくしらべてみたそうな。

回復の良い脳卒中患者は脳のここが違う

元
Enhanced Effective Connectivity Between Primary Motor Cortex and Intraparietal Sulcus in Well-Recovered Stroke Patients.
2016　　1月　　ドイツ

脳梗塞での運動障害は脳の広範に影響を及ぼす。運動機能の回復過程での前頭葉と頭頂葉との関連の変化を調べてみたそうな。


発症3ヶ月時点で回復良好な脳卒中患者15人について、
麻痺手の握り動作時の脳活動をMRIで測定し、
損傷側の頭頂葉の頭頂間溝と 前頭葉の運動野の結合性を評価して
健常者のデータと比較したところ、


次のことがわかった。

・健常者に比べ 損傷側の一次運動野と頭頂間溝前部との結合性が明らかに強化されていた。

・さらに頭頂-前頭ネットワークの結合パターンが健常者のそれとほぼ同じだった。

損傷脳半球の頭頂-前頭ネットワークが脳卒中後の可塑的変化に大きく関わっていることが示された、


というおはなし。


頭頂間溝

脳卒中のダメージはアルファ波に現れる

元

The behavioral significance of coherent resting-state oscillations after stroke.
2012　　3月　　スイス

脳卒中が脳の電気ネットワークに及ぼす影響を調べてみたそうな。


脳梗塞患者の脳波を多数のセンサーで記録して、

その協調分布を解析し、

健常人の結果と比較した。




その結果、

・アルファ波での分布は被験者の運動、認知機能との関連が高く、

他の脳波（デルタ波、シータ波、ベータ波）ではそのような関連は見られなかった。


・脳卒中患者のアルファ波での協調分布をみると

運動や認知機能に関連した領域での強度低下が見られた。


・健常側の脳への協調度が増えると患者の動作が良くなかった。

安静時のアルファ波の協調分布が、

脳卒中患者の運動機能や脳のネットワークについての

重要な手がかりを与えてくれることがわかった、


というおはなし。






感想：

アルファ波をマシマシするためには、

目を閉じて瞑想すると良いと思う。


でも瞑想って、なかなか続かない。


もっと簡単な方法は　…

音楽刺激がもたらす脳の構造変化

元

Post-stroke enriched auditory environment induces structural connectome plasticity: secondary analysis from a randomized controlled trial

2022 　　3月　　フィンランド

脳卒中後の神経可塑性と認知機能の回復は、刺激豊富な環境によって促されることが動物実験でわかっている。

最近では、音楽刺激によって脳卒中亜急性期の認知機能が改善するという報告がいくかある。

とくに声楽を含む音刺激が言語ネットワークの構造および機能結合の変化をもたらすという。

そこで、音刺激による言語ネットワーク以外の脳構造への影響をくわしくしらべてみたそうな。