光学ニューロイメージングと認知 (ONAC)

認知症には、アルツハイマー病 (AD) やレビー小体型認知症 (DLB) など、いくつかの異なるタイプがあります。 認知症の種類間で症状が重複しており、現在認知症に利用できる客観的なバイオマーカーがないため、誤診率は高いです。 さらに、一般に軽度認知障害 (MCI) と呼ばれる中間段階と考えられている段階から認知症への移行は、明確に定義されていません。 神経血管および代謝機能障害は、神経変性および認知症と強く関連していますが、この関連の機械的理解は十分に発達していません。

近赤外分光法 (NIRS) は、光を使用して脳内の酸素化および脱酸素化ヘモグロビンの濃度の変化を定量化する、非侵襲的、非イオン化、およびポータブル ニューロ イメージング技術です。 そのため、より多くの個人へのアクセスを可能にし、ベッドサイドや患者の自宅で使用でき、邪魔にならないため、機能的磁気共鳴画像法に代わる非常に魅力的な方法です。

認知症で脳の血行動態と代謝がどのように変化するかを特定するために、この研究では、AD 患者 25 人、DLB 患者 25 人、MCI 患者 50 人、および同年齢の健常対照者 100 人に NIRS を使用します。 この研究は、ケンブリッジ大学の技術学部と臨床医学部によって実施されます。

まず、調査員はこれらの患者グループでいくつかの認知テストを実行すると同時に、最先端の二重波長高密度 NIRS デバイスを使用して脳の活動を測定し、認知症で脳の血行動態がどのように変化するかをマッピングします。 第二に、研究者はブロードバンド NIRS を使用してさらに認知テストを実行し、患者グループ全体で神経代謝がどのように変化するかを測定します。 研究者はまた、光学データを、記憶、注意、運動機能など、これらの認知テストが測定する認知のいくつかの側面に関連付けます。 うつ病や睡眠障害などの非認知症状を評価するために、いくつかのアンケートも実施されます。 患者グループの参加者が磁気共鳴画像法 (MRI) スキャンを受けていない場合、または 2 年以上前に受けた場合は、NIRS によって測定された脳活動の局在化を可能にするために MRI スキャンも行います。脳の構造と萎縮パターン。

研究者は、すべての患者グループ (AD、DLB、MCI) を健康な対照群と比較して、脳の血行動態と代謝が認知症でどのように変化するか、およびこれが行動スコア (認知テスト中に収集される) と臨床スコア (アンケートから収集したデータまたは患者自身の病歴を使用して）。 研究者は、2 つの NIRS 技術を組み合わせることで、周囲の血管系の血液酸素化と神経細胞内の代謝活動との関係の性質、およびこの関係が認知症およびさまざまなタイプの認知症でどのように変化するかを判断する必要があります。 さらに、研究者は、機械学習などの計算手法を適用して、診療所でバイオマーカーとして使用する血行動態および/または代謝の特徴を特定する必要があります。