高齢者の術後認知機能障害における経頭蓋磁気刺激の使用

術後認知機能障害 (POCD) は、患者とその地域社会に重大な臨床的、社会的、経済的影響を与える非常に蔓延した状態です。 術後 (PO) 認知障害は、一般に短期障害と長期障害に分類されます。 短期障害であるせん妄は、精神障害の診断と統計マニュアル V (DSM-V) によれば、注意、意識、認知の障害として定義されており、1 日を通して変動し、内因性および外因性の要因の影響を受けます。 発生率は37～46％で、実施される外科手術の種類によって異なりますが、最大51％の報告もあります。 対照的に、POCD という用語は、手術や麻酔による急性の影響からの回復に予想される時間を超え、長期にわたるものと考えられる認知障害の新たな兆候を指すのに使用されてきました。 60 歳以上の入院 PO 患者では、最大 40% の割合が観察されています。 人口の高齢化が手術需要の増大に関連していることを考慮すると、年齢が最大のリスク要因であるため、POCD のリスクを高める要因を特定することが必要です。 軽度認知障害 (MCI) は主要な危険因子の 1 つであり、1 つ以上の認知領域 (複合注意、実行機能、学習と記憶、言語、知覚運動、または社会的領域) における以前のレベルのパフォーマンスからの認知機能の低下として定義されます。認知）、個人、介護者、または臨床医の懸念に基づいて。 ただし、これらの変化は日常生活における自立能力を妨げるものではありません。 MCIから認知症への転換率は、麻酔や手術による影響の有無に関係なく、年間10～15%です。 しかし、麻酔と手術がアルツハイマー病の病理学的メカニズムを悪化させる可能性があるという証拠があり、この転換率が潜在的に増加する可能性があります。 脳、心臓、または血管の既存の病気、低教育レベル、およびアルコールの使用も、頻繁に危険因子となります。 医原性因子も POCD に寄与しているようです。 高齢者のPOCDはベンゾジアゼピン（BZD）や抗コリン薬（AC）の使用が原因であると推測する論文もあれば、POCDは手術や使用する麻酔の種類とは無関係で、既存の脳の脆弱性が原因であると示唆する論文もある。 術後期間中の一時的な認知の変動は、多くの場合心配されませんが、POCD は将来の認知症の発症を予測し、特に外科手術を繰り返す場合には慢性的な神経変性の一因となる可能性があることに注意することが重要です。PO の認知変化は明らかに認知症の発症につながる可能性があります。高齢者の自主性の喪失、入院期間の長期化、高額な医療費の発生、死亡率の増加など、無視できない深刻な健康問題と社会問題となっています。 POCD の根底にあるメカニズムに関する現在の理論では、炎症と免疫活性化の役割が強調されています。 手術自体が炎症過程、炎症誘発性サイトカインの局所的および全身的発現、およびシグナル伝達分子を誘発します。 手術後の組織損傷は、内皮細胞および食細胞からのIL-1およびTNF-の放出を引き起こし、そのレベルの上昇によりIL-6の産生が誘導され、組織外傷の程度が増大し、一連の事象が引き起こされます。 形成された炎症カスケードとサイトカインの放出は中枢神経系に到達し、海馬と直接関係します。 この脳領域には、最も多くのサイトカイン受容体が含まれ、IL-1 受容体の密度が最も高く、このサイトカインの生理学的レベルは海馬での最適な記憶と学習プロセスに不可欠ですが、過剰なレベルは脳の認知機能の低下と関連しています。動物モデル。 海馬は、この脳領域の内皮細胞の表面に高密度の TNF 受容体およびその他の多数の受容体があるため、全身的に上昇した炎症メディエーターの有害な影響に対して特に脆弱であると考えられます。 いくつかの動物モデルで実証されているように、海馬におけるIL-1およびその他の炎症性メディエーターの過剰レベルに起因する学習および記憶障害の根底にあるメカニズムには、この脳領域における長期増強（LTP）および神経新生に対する有害な影響が関与しています。 認知予備力は、PO 認知変化の進行に対する保護因子であり、そのレベルの増加は認知症の発生を強力に保護します。これには、より高い教育レベル、職業の複雑さ、病前のIQ、精神的に刺激的な余暇活動の好みなどが含まれます。 認知的に健康な人間を対象とした研究では、身体運動が全体的な認知を改善し、灰白質の体積の増加と関連しているのに対し、認知運動は記憶喪失の減少と関連していることも示されています。 非侵襲的脳刺激 (NIBS) 技術は、研究や臨床現場で広く使用されており、脳の興奮性と活動の調節に関与しており、経頭蓋磁気刺激 (TMS) など、使用するパラメータに応じて増減する可能性があります。 多くの in vitro および in vivo 実験モデルは、反復 TMS (rTMS) が長期増強 (LTP) を増強できるという証拠を提供しています。 LTP は、同期刺激によって生じる 2 つのニューロン間の信号伝達の持続的な増加です。 これは、シナプス可塑性に寄与するいくつかの現象のうちの 1 つです。 記憶はシナプスの強度を変更することによってコード化されると考えられているため、LTP は学習と記憶の基礎となる主要な細胞メカニズムの 1 つであると広く考えられています。 神経可塑性のこうした改善は、海馬に依存する認知尺度のパフォーマンスの向上とともに観察されます。 脳機能の基本的な基盤は、さまざまな周波数範囲の脳振動です。 いくつかの研究は、特定の周波数振動を調節すると健康な人の認知を変えることができるという考えを裏付ける証拠を提供しています。 さらに、rTMS は、同じメカニズムを通じて認知機能を改善するために使用されています。 特に、いくつかの研究は、局所的なrTMSが人間の脳振動の変化と同期を促進し、認知の変化を明らかにする可能性があることを示唆しています。 Hoyらによると、神経同期とは、接続された脳領域の協調的な発火を指し、これは神経ネットワークと認知能力の統合に不可欠であると考えられている。 言い換えれば、rTMS は、注意や知覚などの特定の認知機能を改善する可能性を備えた効果的な振動変化アプローチである可能性があります。 最近、脳の自然な発火パターンをより厳密に模倣し、認知能力に大きな影響を与える可能性がある新しい加速型刺激であるシータバースト刺激 (TBS) など、新しい形式の rTMS が開発されています。 従来の rTMS セッションと比較して、TBS セッションは通常 3 ～ 10 分しか続きません。 TBS を使用した毎日の治療の迅速化により、治療能力が向上し、セッションあたりのコストが削減されます。 間欠シータ バースト (iTBS) を使用すると、従来の rTMS を使用した場合と比較して認知機能が向上することが判明しており、これは内因性振動によるものである可能性があります。 シータバンドとガンマバンドは作業記憶プロセスに関連付けられていることに注意することが重要です。 振動は、作業記憶に必要なさまざまな脳領域を統合する上で重要な役割を果たしており、作業記憶のエンコーディングの成功には前頭前部と後頭頂部の間の同期的な活動が関係しています。 現在の研究結果は有望であり、これまでに調査された最良の従来の rTMS プロトコルと比較して、iTBS のより実質的な効果が明らかになりました。 これらの発見は、iTBS が、アルツハイマー病や血管性認知障害などの疾患に関連する認知障害と診断された患者の認知促進に、より適切かつ加速されたプロトコルである可能性があることを示しています。 ただし、現実世界の環境やさまざまな患者における認知に対する iTBS の効果を調査するには、認知障害を伴う患者ベースのさらなる研究が必要です。 したがって、このプロジェクトの目標は、脳磁気刺激技術を使用したその予防に焦点を当てて、術後の認知機能障害に対する新しいアプローチを探索することです。 これまでのところ、この臨床症状を予防する確実な結果を示した術前および術後の介入研究はありません。