多発性硬化症患者における神経生理学的評価

多発性硬化症 (MS) は中枢神経系 (CNS) の脱髄疾患であり、その病因には脱髄イベントと神経変性の両方が含まれます。 これは、若年成人の障害の最も頻繁な原因の 1 つです。 それはさまざまな臨床表現型によって特徴付けられます。現在、再発寛解型 (RR)、最も一般的な MS の進行型 (一次進行性 -PP、二次進行性 -SP) が認識されています。 再発寛解型は、臨床事象の急性/亜急性発症の存在、磁気共鳴画像法 (MRI) での新しい病変の出現、または新しい病変または既存の病変によるガドリニウムの取り込みによって特徴付けられます。 一方、進行型は、発症からゆっくりと障害が蓄積するか (PP-MS)、再発寛解傾向に続く (SP-MS)。 MS 患者の評価に主に使用される臨床スケールは、拡張障害ステータス スケール (EDSS) です。 現在、疾患の制御に利用できる治療法がいくつかあり、正しい治療法を選択することで、疾患の臨床経過を安定化するまでの重要な減速につながる可能性があります。 したがって、さまざまな治療戦略が存在することを考えると、治療に準最適な方法で反応する患者を早期に認識することが不可欠です。 今日まで、治療の有効性の評価は臨床および放射線学的データに基づいています。 いくつかの研究が障害の新しいマーカーを特定しようと試みましたが、これらのいずれも日常的な臨床使用には入っていません. これに関連して、炎症性/変性疾患活動の早期識別マーカーにおける神経生理学の可能な役割が概説されています。

疾患の炎症期または神経変性期を特定できる可能性のある神経生理学的方法の中で、経頭蓋磁気刺激 (TMS) および脳波 (EEG) で最も有望な結果が得られました。 臨床現場ですでに広く使用されているこれらの方法は、再現性があり、非侵襲的で低コストであることを特徴としています。 磁気刺激と互換性のある脳波システムの開発のおかげで、TMS (TEPs) によって誘発される皮質電位を研究することが可能です。 TEP は、皮質内興奮性の高感度で再現可能な実験的指標を構成し、さまざまな神経学的状態の特定の変化の識別を可能にします。 TEP の研究は、TMS と EEG という単一の手法を別々に使用して得られるものよりも優れたパフォーマンスを提供します。

白質の完全性の神経生理学的推定 機能的接続性の EEG 指標が白質の髄鞘化の程度に影響されることを確認する証拠がいくつかあります。 脳波接続のこれらの指標の中で、皮質 - 皮質コヒーレンスは、2 つの皮質領域の振動信号間の線形相関指標であり、生理学的条件およびさまざまな神経学的病理における脳の髄鞘形成状態の敏感な指標であることが示されています。

いくつかの研究で、さまざまな周波数帯域での明確な EEG 振動が、行動、認知、および臨床状態との多くの確固たる関係を明らかにしました。 脳波によって記録された時空間振動動的パターンは、機能的接続を含む新皮質ダイナミクスの重要な脳の状態に依存する尺度です。 ミエリンは、実質的な伝導遅延によって分離された脳領域の振動神経活動と「ジェネレーター」(複数のスケールでのセル アセンブリまたはネットワークなど) 間のエントレインメントを維持するために重要です。 大規模な頭皮 EEG によって評価される機能的接続性は、白質路、特に皮質 - 皮質投射によって強く影響を受けると考えられています。 標準的なフーリエ変換ベースのマルチチャネル信号測定コヒーレンスは、周波数の関数として表される二乗相関係数です。認知状態と白質 (WM) の成熟または疾患の堅牢な尺度を提供できます。 WM の整合性は、決定された脳ネットワーク内のシナプス入力の伝播遅延 (つまり、タイミング) を決定し、局所振動の位相同期を可能にします。 伝導遅延の比較的小さな変化は、離れた脳領域間の振動カップリングと位相同期に大きな影響を与える可能性があります。 脳の同期の乱れは、多くの神経疾患および精神疾患の機能障害の一因となります。 頭皮 EEG と比較して、高解像度 EEG (HR-EEG) メソッドはコンピューター アルゴリズム (例えば、ラプラシアンまたは硬膜画像) を使用して、およそ 2 ～ 3 cm スケールで脳または硬膜表面電位の推定値を提供します。 狭帯域 (例えば、1 Hz) アルファおよびシータ コヒーレンスのような HR-EEG 機能的結合性測定は、(ほとんど) 有髄軸索を介した皮質 - 皮質信号伝播にリンクされています。 半球間の伝播時間は、有髄脳梁線維では約 30 ミリ秒、無髄線維では 150 ～ 300 ミリ秒です。 HR-EEG を使用した左右の感覚運動手領域間の頭皮に登録された半球間コヒーレンスの調査により、アルファ バンド内の両側コヒーレントおよびインコヒーレント リズミカルな活動の重ね合わせが明らかになりました。 シナプス統合は、脳梁間軸索の有髄化の程度によって強く影響を受けると予想できます。 結合された EEG と HR-EEG は、それぞれ大/グローバル (~5-10 cm) および中間/ローカル (-2-3 cm) 空間スケール ソ​​ース領域に最大限に敏感な補完的な機能的接続推定を提供できます。 白質の完全性は、皮質 - 皮質接続にとって重要であり、これらの機能的接続性の推定、特に頭皮の振動カップリングと遠隔ソースの位相コヒーレンスにとって重要です。

経頭蓋磁気刺激 (TMS) は、非侵襲的な脳刺激技術です。 高強度の磁気パルスを生成することにより、TMS は大脳皮質の小さな領域を興奮または抑制できる短い電流を誘導します。 この活性化特性は、一次運動皮質 (M1) で古典的に使用され、皮質脊髄束に沿って活動電位を生成し、反対側の筋肉組織の運動電位 (MEP、運動誘発電位) を呼び起こします。 MS 患者では、MRI スキャンが正常な被験者であっても、白質路に沿った異常な伝導時間によって脱髄を証明するための診断ツールとして EEG と TMS が広く使用されています。 さらに、刺激対象の筋肉の随意筋収縮中に磁気刺激が送達されると、M1 の TMS は、対側 (CSP: 対側無音期) と同側 (「同側無音」) の両方の随意筋電図 (EMG) 活動の短い中断を生成できます。期間" -IpSP)。 lpSP は、MS および脳梁病変を有する患者で変化することがわかっている半球間運動抑制の尺度です。

脳波信号と TMS によって生成された信号の個別の記録と比較して、2 つの方法 (TMS-EEG) の同時実行により、TMS によって誘発された電位 (TEP) を頭皮から直接記録できます。 刺激部位から離れた領域からの TEP の記録により、刺激された皮質の接続性に関する情報を取得できます。 「半球間信号伝搬」(ISP) は、刺激された半球から反対側への TMS-EEG 応答の伝搬に基づく半球間接続の尺度です。 ISP は、脳梁マイクロファイバーの微細構造の完全性と、運動発達中の手の器用さと相関しています。

灰白質の完全性の神経生理学的推定:

灰白質 (GM) の病理に関して、TMS および EEG 研究から得られた証拠は、MS における皮質機能障害の役割を明らかにするのに貢献しています。 感覚運動統合および運動制御において重要であると考えられている EEG 振動の変化は、MS 患者の臨床障害および放射線学的変化に関連しています。 さらに、ペアパルス TMS プロトコルは、MS 患者の M1 興奮性の変化と、これらの変化が臨床的障害と相関することを示しています。 TMS-EEG の対策の中で、局所的に記録された TEP は、刺激された皮質の興奮性と活性化状態、したがって皮質灰白質の完全性の程度を反映しています。

結論として、EEG および TMS-EEG 測定は、MS 患者の WM および GM の機能的完全性を評価するための強力なツールです。 そのため、EEG および TMS-EEG は、MS における疾患修飾療法 (DMT) の有効性を体系的に評価するための潜在的な客観的フレームワークも提供します。

研究の目的と仮説 この研究の主な目的は、MS 患者の灰白質と白質の両方の機能的完全性の代理としての TMS-EEG 神経生理学的測定の評価です。 得られたデータは、性別と年齢が同等の健康な被験者のグループのデータと比較されます。 健康な被験者は、正常な神経学的検査および罹患率の病歴が陰性のものとして識別されます。 神経生理学的変数を臨床変数と組み合わせることにより、MS 患者の障害の程度を表す神経生理学的マーカーを特定する試みが行われます (主な目的)。 二次的な目的は、病理学および長期の臨床放射線状態の臨床的または放射線学的再発におい​​て予測的役割を果たす可能性のある神経生理学的変数を特定することです。 この目的のために、神経生理学的TMS-EEG測定は、研究に参加している患者で縦方向に繰り返され、臨床診療に従って臨床および放射線と相関します。 特定された神経生理学的マーカーは、臨床的に悪化している、または治療に対する反応が最適ではない患者を特定する際のサポートを提供する可能性があります。

登録: 十分な数の研究参加者を保証し、実際の状況により追跡可能なデータを取得するために、研究者は他の MS センター (関連する管理者のリストを添付) と協力して募集します。 すべての神経生理学的評価は当科で実施され、当センターがコーディネーターとなります。

神経生理学的評価の許容性 選択された神経生理学的方法は、非侵襲的な手順であり、広く使用されており、現在臨床で使用されているツールに基づいています。 これらの方法は無痛であるため、安全で副作用がないため、多数の被験者に簡単に実装できます。