認知障害におけるVR瞳孔計測

認知機能は通常、加齢とともに低下し、しばしば注意や記憶の障害を伴います。 このような変化は正常な老化と一致する場合もありますが、感情障害や神経変性疾患（例：アルツハイマー病；AD）の初期段階を反映している可能性もあります。 臨床現場では、加齢に伴う正常な変化と病的な低下を区別するために神経認知検査が一般的に使用されています。 これらの検査は行動パフォーマンスを定量化するため、測定可能な欠損が現れた後では認知機能の低下を検出するのに優れています。 しかし、顕在化した臨床症状より数年先行する微妙な変化に対する感度は限られています。 したがって、我々は瞳孔拡張測定に基づく簡便な診断アプローチを提案します。これは、より早期の検出と経時的モニタリングを支援し、早期介入を可能にする可能性があります。

瞳孔測定法は、青斑核-ノルアドレナリン（LC-NA）系を含む認知に関連する覚醒システムにリンクした瞳孔動態の非侵襲的指標を提供します。 LC-NA活動は自律神経経路を介して瞳孔拡張と結合しており、この結合は動物およびヒト研究で実証されています。 その広範な投射を考慮すると、LC-NA系は覚醒調節、ストレス反応性、注意、記憶における役割を通じて、精神疾患および神経学的状態に関与しています。 アルツハイマー病における瞳孔測定法は、瞳孔対光反射パラダイムを用いてしばしば検討されてきました。 しかし、単純な光フラッシュ測定は、初期段階の障害では情報量が少ない可能性があります。なぜなら、瞳孔反応は認知状態や課題要求に応じて変化し、LC関連機能の均一で課題非依存の読み取り値を提供しないためです。 したがって、認知課題中および直後の瞳孔反応を分析することは、前駆プロセスに関連する微妙な機能障害を捉えるのに適している可能性があり、対光反射の変化は障害が確立された後により明らかになる可能性があります。 以前の研究では、N-back課題中のワーキングメモリ負荷に伴い瞳孔径が増加することを観察しました。 ほとんどの参加者は、課題難度に伴う瞳孔拡張の予想される増加を示しましたが、一部の参加者は標準的な神経認知測定でわずかな違いしかないにもかかわらず、顕著な非典型的な瞳孔反応を示しました。 これらの原理に基づき、本研究は、早期の非特異的認知愁訴を呈する成人を調査するためにVRベースの評価を使用します。 認知パラダイム中および後の瞳孔動態を体系的に記録することにより、臨床症状が重複する状態間（例：抑うつ関連認知障害 vs. 早期認知症）の鑑別診断を支援する可能性のあるLC-NA系機能の読み取り値を得ることを目指します。

各来院時、参加者は訓練を受けた研究スタッフによりVRヘッドセットを装着され、同時に行われる眼球追跡と行動パフォーマンス記録を伴うVRベースの評価を完了します。 評価はベースライン（T0）で実施され、3ヶ月後（T1）および6ヶ月後（T2）に繰り返されます。 各来院時、瞳孔対光反射パラダイム、安静時固視ブロック、ワーキングメモリ課題（N-back）、報酬課題中の瞳孔反応と課題パフォーマンスが記録されます。 参加者はまた、モントリオール認知評価（MoCA）および意味的流暢性、ボストン命名検査、Mini-Mental State Examination（MMSE）、単語リスト学習、単語リスト遅延再生、単語リスト再認、図形模写、図形遅延再生、音韻的流暢性、Trail Making Testを含むCERADバッテリーを含む、日常的な神経心理学的検査を完了します。 追加評価には、Bayer日常生活動作尺度（Bayer-ADL）および老年期うつ病尺度（GDS）、ならびに主観的認知障害（FLei）および小児期逆境（CTQ）を評価する質問票が含まれます。 年齢、性別、教育歴（就学年数）、職業を含む社会人口統計学的データが記録されます。 血液は日常的な検査および血液ベースのバイオマーカー分析（リン酸化タウ217を含む）のために採取され、利用可能な場合は日常診療からの臨床データがリンクされます。 一部の症例では、日常的な臨床評価からの脳脊髄液バイオマーカー（アミロイドβおよびタウ測定を含むAD病理マーカー）が利用可能であり、リンクされます。

瞳孔測定および行動測定は、コホート間で比較され、追跡調査を経時的に評価されます。 測定値はまた、日常的な神経心理学的評価、ならびに利用可能な臨床バイオマーカー（脳脊髄液アミロイドβおよびタウ測定、血液ベースのバイオマーカー、解剖学的神経画像シーケンス）に関連付けられます。 我々の以前の観察は、瞳孔拡張が認知負荷に応じてスケールし、標準的な神経認知測定がわずかな違いしか示さない場合でも、課題誘発性瞳孔反応が異なる可能性があることを示唆しています。 我々は、課題誘発性瞳孔反応パターンがコホート間で異なり、時間の経過に伴う変化に対して敏感である可能性があると仮説を立てます。