認知症の早期診断における迷走神経体性感覚誘発電位と近赤外分光法 (Vogel)

人口の寿命が延びるにつれて、認知症症候群の有病率も増加しています。 認知症の最も一般的な原因はアルツハイマー病（AD）ですが、依然として治療可能ではありません。 したがって、AD は医学的、社会的、経済的に重要性を増しています。

過去 30 年間の集中的な科学研究により、AD の病因に寄与するさまざまな要因が特定されてきました。 これらの複雑なプロセスにより、現在臨床試験で研究されている特定の治療オプションが得られます。 考慮される危険因子や具体的な治療介入に関係なく、治療はアミロイド斑や神経原線維の形成を妨げる可能性があるため、アルツハイマー病の過剰な前臨床過程のできるだけ早い段階で開始する必要があります。 特に神経保護介入は、不可逆的な損傷を受けるニューロンが少ないほど効果が高くなります。したがって、進行中のアルツハイマー病または初期のアルツハイマー病の早期診断が最も重要であるはずです。 同様に、AD に特有の治療選択肢を考慮すると、他の形態の認知症との鑑別診断が重要であると思われます。

したがって、理想的な検査方法は、実施が容易で、費用対効果が高く、再現性があり、非侵襲的で患者に不快感を与えないものでなければならないだけでなく、特に疾患の初期段階を検出し、可能であればアルツハイマー病の発症を考慮すべきである。 -固有の変更。 明らかに、磁気共鳴画像法、脳脊髄液分析、陽電子放出断層撮影法などの AD または MCI の診断における今日の日常的な検査方法は、これらの要件をすべて満たしているわけではありません。 したがって、単一の診断検査が存在せず、診断精度を高めるためにバイオマーカーを組み合わせる必要性が認識されているにもかかわらず、これらすべての欠点を回避する方法が依然として必要とされている。

この疾患の初期の細胞変化は、重度の形態的変化が起こるずっと前に脳機能に影響を与えると予想されるため、これらの変化は主に、集中的な神経心理学的評価などの神経認知的方法、または電気生理学的または機能的脳画像法で実施できる機能検査を使用して調査される必要があります。

神経心理学的評価 以前の研究では、連想学習、言語の流暢さ、建設的な実践など、アルツハイマー病の発症に対するさまざまな認知尺度の予測的妥当性が調査されました。 そのため、言語的および非言語的記憶、視覚空間および実行機能、および実行要素を伴う言語の流暢さは、認知の低下を追跡するのに適していると思われる。 健康な対照と比較して、後にADまたはMCIを発症する被験者では、エピソード記憶（遅延言語記憶および視覚記憶および連想学習）および意味論的な言語流暢性のパフォーマンスが低下することが特徴であることが知られている。 したがって、これらの認知プロセスを測定するための拡張神経心理学的検査は、特に他の診断方法の追加の利点を評価するのに合理的であると思われます。

迷走神経体性感覚誘発電位 (VSEP) 今日私たちが知っているように、アルツハイマー病には、予測可能な一連の均一な順序で神経原線維変化などの特定のアルツハイマー病の病態が広がるパターンを伴う長い前臨床経過があります。 青斑核、腕傍核、または縫線核など、AD に初期に関与するこれらの核の多くは、X 番目の脳神経である迷走神経の求心作用に等しく関与しています。 私たちの研究室では、仮説に基づいたアプローチを使用して、脳幹下部の迷走神経関連核の機能評価方法を開発し、その結果、迷走神経の体性感覚誘発電位 (VSEP) の技術が生まれました。 この方法は、一方では誘発電位による初期の機能変化のアクセス可能性を、他方ではADの過程における迷走神経求心性を含む特定の脳幹核の初期の影響を標的としている。

VSEP の方法は、迷走神経の耳介枝 (ABVN) の経皮刺激を利用します。 それは、耳珠にある外耳道音響の神経支配部分であるこの神経の唯一の感覚部分であると推定されています。 この皮枝は、AD の経過中にも影響を受ける孤束核を介して迷走神経求心神経にアクセスすることが示されています。

一方、VSEP の手法は、方法論的な観点からよく特徴付けられています。 観察された電位が脳幹レベルで生成され、副作用なしに頭皮で遠方場電位として検出できることを示唆する多くの発見があります。 VSEP は再現可能であり、振幅と潜時は音響誘発電位の対応するパラメータの範囲内にあります。 機能的磁気イメージングによる詳細な検査により、ABVN 刺激時の皮質活性化パターンが、迷走神経主枝の従来の侵襲的刺激に応答した活性化パターンに匹敵することが明らかになりました。 その後の研究では、上行性迷走神経の投射に関連する可能性のある脳幹の活性化の関与さえも実証されました。

そのため、VSEP は、AD および軽度認知障害 (MCI) の早期発見のための可能な手段として提案されました。 両方のグループの VSEP 潜時は、健康なコントロールと比較して有意に長いことが示されました。 血管性認知症と大うつ病の患者では、VSEP パラメーターに差は見られませんでした。

近赤外分光法 (NIRS) NIRS は、650 ～ 850 nm の波長を使用する近赤外光によって脳の酸素化の変化を測定します。 NIRS の原理は、脳の局所的なニューロンの活性化がその領域の脳組織の代謝と酸素化の増加につながり、局所的な脳血流の増加を伴うという神経血管結合の原理に基づいています。 これにより、酸素飽和度が上昇し、酸素化ヘモグロビンの濃度が上昇し、脱酸素化ヘモグロビンの濃度が低下します。

近年、機能的NIRS（fNIRS）は、言語流暢性テストなどのさまざまな認知タスク中の皮質領域の酸素飽和度の変化を測定するために、視覚や運動だけでなく特定の皮質活性化を検出するためにますます適用されています。システムだけでなく、前頭前皮質や頭頂葉皮質など、安定した状態を保ち複製可能な認知タスクに関連する皮質領域にも存在します。 アルツハイマー病では、さまざまなタスクに対する異常な fNIRS 活性化パターンを報告する文献が増えています。 たとえば、若い健康な被験者は、言語流暢性テスト（VFT）中に前頭前皮質の明確な活性化パターンを示し、行動能力の低下なしに年齢とともに減少する左半球の側化を示しました。 対照的に、アルツハイマー病の被験者は、年齢調整された健康な対照群と比較して、より悪い行動パフォーマンスと、前頭前野の活性化のさらに深刻な低下、および左側化の減少を示しました。 同様に、ライン配向パラダイムを実行するAD患者の前頭葉および頭頂皮質領域におけるfNIRS活性化パターンは、健康な対照とは明らかに異なることが示された。

研究の目的 要約すると、VSEP、fNIRS、および神経心理学的評価により、アルツハイマー病と健康な対照を区別することができます。 理論的な観点から見ると、これらの方法は病気の初期段階での検出手段としても適しているはずです。 それらがその目的のための手段として本当に適しているかどうかは、ここで提示される研究で検討されることになる。 したがって、我々は、AD の早期検出におけるこれらの方法の予測値をテストすることを目的としました。 ここで紹介する研究プロジェクトでは、ベースラインでVSEP、fNIRS、および拡張神経心理学的検査、身体検査および臨床検査を用いて検査された600人の被験者が3年後と6年後に再検査されることになっている。 この研究内で検証される仮説は、観察期間内にADまたはMCIを発症した被験者は、認知的に安定した被験者と比べて、VSEP潜時が長く、fNIRS酸素化パターンが異なり、ベースライン時の認知症レベルを下回る神経心理学的評価のパフォーマンスが低いことを示している。