多発性硬化症における機能統合の障害:グラフ理論研究

Impaired functional integration in multiple sclerosis: a graph theory study
Maria A. RoccaPaola ValsasinaAlessandro MeaniAndrea FaliniGiancarlo ComiMassimo Filippi
Brain Structure and Function, vol. 221, no. 1, Pages 115–131, 2016

この研究の目的は大規模な多発性硬化症(MS)患者群における機能的な脳ネットワーク接続性のトポロジカルな組織を探究し,その破壊が疾患の臨床症状に寄与するかどうかを評価することであった.グラフ理論解析は246 人のMS 患者および55 人の健常対照(HC)のレスティングステイトのfMRI データに適用された.116 の皮質および皮質下の脳領域間の機能的接続性は二変量相関分析を用いて推定された.MS 患者とHC との間にはグローバルなネットワーク特性(ネットワーク度数,全体効率,階層,経路長および組み合わせ)に異常があり,HCから認知障害のMS 患者(34%)を区別することに寄与した.HC と比較してMS 患者は(1)左半球の上前頭回,楔前部および前帯状回のハブの喪失; (2)基底核ハブの異なる側方化(主にHC の左半球およびMS 患者の右半球に位置); そして(3)HC では見られない左側頭極および小脳におけるハブの形成を示した.またMS 患者は両側の尾状核および右小脳においてノードの度数の低下を見せた.このような領域的なネットワーク特性の改変はMS の認知障害および表現型の変動に寄与した.グローバル統合の障害(遠い脳領域間の情報交換能力の低下を反映する可能性がある)はMS において起こり,認知障害と関連する.ネットワーク特性の局所的再配分はこれらの患者の認知状態および表現型変動に寄与する.