視床皮質不整脈

視床皮質不整脈（TCD ）は、パーキンソン病、神経性疼痛、耳鳴り、視覚雪症候群、統合失調症、強迫性障害、うつ病、てんかんなどの神経精神疾患によって引き起こされる陽性症状と陰性症状を神経科学者が説明しようとする理論的枠組みです。TCDでは、視床のニューロンの行動の変化により正常な視床皮質共鳴が阻害されます。TCDは中心外側視床切除術などの神経外科的方法 で治療できますが、侵襲性のため、従来の治療に抵抗性があると判明した患者にのみ使用されます。

背景

この理論の根底には、視床レベルにおける興奮性入力の減少または抑制性入力の増加がある。これにより、視床皮質ニューロンは持続性発火からバースト発火へと切り替わり、結果として視床および皮質領域に約5 Hzの病的な振動が引き起こされる。^{[ 1 ]}

証拠

TCDの証拠は、頭皮における磁気脳波（MEG）および脳波（EEG）、ならびに手術中の患者の視床における局所電場電位（LFP）記録から得られます。パワースペクトルを解析したところ、健常者と比較して、シータ帯域のパワースペクトルにおいてコヒーレンスとバイコヒーレンスが増加していることが明らかになりました。これは、病的なシータリズムの発生において、皮質と視床が密接に結合していることを示唆しています。

視床の入力またはゲート活動の喪失により、視床皮質柱の周波数がシータまたはデルタ帯域に低下し、側方抑制が無効化されるため、シータ帯域で見られるより遅いアルファ帯域の領域を囲むようにより速いガンマ帯域の活動が現れ、シータは陰性症状、ガンマは陽性症状と関連している。これは、耳鳴り（幻音）や幻肢痛、パーキンソン病、最近ではうつ病でも実証されている（Dirk DeRidder医学博士による最新の研究を参照）。視床のコヒーレンスは機械学習によって特定され、これらの臨床実体は不整脈の存在によって正常と有意に区別され、特定の疾患は関与する空間的/地形的ネットワークによって区別された。^{[ 2 ]}また、パーキンソン病やレビー小体型認知症にみられる精神病性疾患は、視床の異常なリズムに依存するという説もある。^{[ 3 ]}

近年の神経耳科学研究および症例研究では、バイノーラルビート（例：ヘミシンク）などの聴覚同調技術が視床皮質リズムの変調に果たす役割が検討されています。これらのプロトコルは、脳を特定の波動状態（典型的にはアルファ波またはシータ波）に誘導するために周波数追従応答（FFR）を利用するため、感受性の高い集団や発達途上の集団では、長期間の曝露により、理論的には持続的な不整脈状態を引き起こす可能性があります。これは、外部駆動源が視床中継器においてアルファ波からシータ波への周波数シフトを引き起こし、慢性神経性耳鳴りに関連する「エッジ効果」と高周波ガンマ帯域の活性化を引き起こすことで発生します。

治療

これがどのように起こるのか詳細は不明ですが、中心外側視床領域の小さな部分を損傷することによる外科的介入は、パーキンソン病や神経性疼痛の治療法として効果があることが証明されています。

ニューロフィードバックは、脳波の周波数、振幅、一貫性を強調したり、強調を解除したりするように脳を訓練するものであり、効果的な非侵襲的療法となり得ます。

参考文献

1. リナス、R.;アメリカ合衆国、リバリー。ジャンモノ、D.カンクロ、R.クロンバーグ、E.シュルマン、J.ゾネンシェイン、M.マグニン、M.モレル、A.ジークムント、M. (2001 年 11 月)。 「視床皮質不整脈 I. 機能的および画像的側面」。視床および関連システム。1 (3): 237.土井: 10.1017/S1472928801000231。
2. Vanneste S, Song JJ, De Ridder D (2018年3月). 「機械学習による視床皮質性不整脈の検出」 . Nature Communications . 9 (1): 1103. Bibcode : 2018NatCo...9.1103V . doi : 10.1038/ s41467-018-02820-0 . PMC 5856824. PMID 29549239 .  
3. Onofrj M, Espay AJ, Bonanni L, Delli Pizzi S, Sensi SL (2019年8月). 「PD-DLBにおける幻覚、身体機能障害は視床機能不全の発現として」 . Movement Disorders . 34 (8): 1100– 1111. doi : 10.1002/mds.27781 . PMC 6707070. PMID 31307115 .  

さらに読む

• Llinás RR, Ribary U, Jeanmonod D, Kronberg E, Mitra PP (1999年12月). 「視床皮質性不整脈：脳磁図検査で特徴づけられる神経学的および神経精神医学的症候群」.米国科学アカデミー紀要. 96 (26): 15222–7 . Bibcode : 1999PNAS...9615222L . doi : 10.1073/pnas.96.26.15222 . PMC  24801. PMID  10611366 .