臨床的高リスクにおけるニューロフィードバック

統合失調症（SZ）の初発患者における脳の異常の同定は、疾患に関連した異常が精神病に先立って発症するという証拠を提供し、精神病前駆期の精神病前臨床的高リスク（CHR）の同定に注目を移すのに役立った 11,12。メタ分析では、CHR の人は精神病を発症するリスクが 6 か月後に 11%、12 か月後に 15%、24 か月後に 20%、36 か月後に 23% 上昇することが示されました8。 さらに、我々の研究や他の研究は、CHR の人は SZ と同様の脳機能と認知の両方の欠陥を示すことを示しています 1,8。 これらには、デフォルト モード ネットワーク (DMN) の過剰接続 (内側前頭前野 (MPFC) と後帯状皮質 (PCC) の間) および MPFC と背外側前頭前野 (DLPFC: 中央実行ネットワーク (CEN) の一部) の逆相関の低下が含まれます。 CHR、SZで報告された発見と同様。 これらの結果は、異常な脳機能が SZ の発症にどのように寄与しているかを示すだけでなく、疾患の軌道を変えるアプローチの探索の動機にもなります。 したがって、現在の出願のR61部分では、NFB後のDMN過剰接続の減少とMPFC-DLPFC逆相関の増加における、マインドフルネス瞑想を強化したリアルタイムfMRIニューロフィードバック（rt-NFB）の有効性を検証します。慢性SZで観察されたものを調査し、MPFC、PCC、およびDLPFCのグルタミン酸（Glu）およびガンマアミノ酪酸（GABA）レベルを評価します。 R33では、より大規模なサンプルでrt-NFBの有効性をテストし、rt-NFBを介した神経ネットワークの変化と行動測定（症状の軽減と作業記憶（WM）/注意機能の改善）との関係を調べる予定です。 また、rt-NFB の根底にある細胞現象をより包括的に理解するために、Glu と GABA の磁気共鳴分光法 (MRS) 測定による細胞レベルの変化も調べます。 この申請は 3 つの証拠源に基づいています。 1. MPFC-PCC の超接続性と CHR における SIPS スコアとの相関関係を示すフォガティ助成金 (PI: Stone、共同研究代表者: Niznikiewicz、Whitfield-Gabrieli)。 (予備データ (PD) を参照)。 2. R21 の結果 (PI: Niznikiewicz) は、rt-NFB が SZ の上側頭回 (STG) 13 の BOLD 活性化と DMN 14 の接続亢進を減少させることができ、これらが幻聴 (AH) の減少と関連していることを示しています。 ; ３．Ｒ６１／３３（ｍＰＩ：Ｎｉｚｎｉｋｉｅｗｉｃｚ、Ｗｈｉｔｆｉｅｌｄ－Ｇａｂｒｉｅｌｉ））は、ｒｔ－ＮＦＢがＡＨを伴うＳＺにおけるＤＭＮ接続性およびＳＴＧ活性化を調節できることを確認した。 R61 では、我々の PD と既存の文献に基づいて、次のことを提案します。 1) DMN に向けられた rt-NFB は、MPFC-PCC のハイパー接続の減少と MPFC-DLPFC の逆相関の増加につながります。 R33 については 1) を提案します。 これらの所見をより大規模な独立したサンプルで確認する2) MPFCPCCの過剰接続性とMPFC-DLPFCの逆相関の改善がそれぞれ臨床症状と認知の改善につながることを示す。 ３）静止状態（ｒｓ）接続性の変化は、ｒｔ－ＮＦＢ前後の共局在細胞および接続性の変化によって評価される、ｒｔ－ＮＦＢ後のＧｌｕおよびＧＡＢＡレベルの変化に関連するであろう。

R61 フェーズ: 概要: 脳ターゲットの関与、つまり MPFC-PCC 接続性の低下を実証します。 1) DMN を対象とした rt-NFB の 1 セッション (real-rt-NFB; N=20) 2) sham-rt-NFB (N=20) (運動皮質由来の rt-NFB) にランダム化された 40 人の CHR をテストします。アクティベーション)。 ベンチマーク比較グループとして 20 人の HC をテストします。 rt-NFB 後の実際の rt-NFB グループにおける MFC-PCC rs-connectivity の減少が、R61 GO 基準になります。 MPFC、PCC、DLPFC から MRS データも収集します。

目的 1: rt-NFB を使用した脳ターゲットの関与。 PD に基づいて、DMN-CEN から rt-NFB を受信して​​いる本物の rt-NFB グループでは DMN rs 接続が減少するが、偽の rt-NFB グループでは減少しないと予測します。 (R61 GO 基準)。

目的 2: 対象の MPFC、PCC、および DLPFC ボクセル (VOI) の Glu および GABA (探索的) を測定します。 R33 フェーズ: 概要: CHR では、部分クロスオーバー設計によるランダム化試験を使用します。CHR は、実際の rt-NFB (N=30) または 1 つの偽 rt-NFB (N=30) セッションにランダム化されます。その後に実際の rt-NFB セッションが続きます。 30 人の HC が一度にスキャンされます。 2 つの VOI の MRS は、各 rt-NFB セッション (本物または偽) の前後に記録されます。 私たちは R61 の結果を再現し、それらを臨床データと認知データに関連付けます。 R33 GO 基準（将来の研究用）：R61 の結果の再現、MPFC-PCC 接続の減少に関連する臨床症状の大幅な軽減、および MPFC-DLPFC 逆相関の増加に関連する認知改善、rt-NFB 後。

目的 1: R61 を再現する 目的 1: DMN 主導の rt-NFB により、MPFC-PCC の rs 接続が減少し、MPFC-DLPFC により実際の rt-NFB グループのみの逆相関が増加すると予測します。

目的 2: rtfMRI 後の DMN rs 接続性と臨床的変化、および MPFC-DLPFC の逆相関と認知的変化の間の関連性を実証する。 我々は、1) MPFC-PCC 接続性の低下と SIPS スコアの低下、2) MPFC-DLPFC の逆相関の増加と実際の rt-NFB グループのみにおける WM/注意力の改善との間の関連性を予測します (PD を参照)。

目的 3: MRS と fMRI データの共局在化: ベースラインで CHR および HC の rt-NFB の前後に、選択した個別に定義された 2 つの VOI (rs データに基づく) で Glu と GABA を測定します。

目的 4: (探索的) Glu/GABA (VOI の定義については目的 3 を参照) を、rt-NFB 後の rs 接続性および臨床および認知データと関連付けます。 PD に基づいて、1) MPFC GABA レベルと MPFC-DLPFC の逆相関、および WM/注意力の改善との間の正の関連性を予測します。 2) Glu/GABA 比は、MPFC-PCC 接続性の低下および SIPS スコアの低下と関連しています。