Probabilistic Diffusion Tractography and Graph Theory Analysis

医療情報システム研究室
MRI
【文献調査】
Probabilistic Diﬀusion Tractography and Graph Theory
Analysis Reveal Abnormal White Matter Structural
Connectivity Networks in Drug-Naive Boys with
Attention Deﬁcit/Hyperactivity Disorder
小淵将吾
廣安知之
山本詩子
2015 年 01 月 27 日
1
タイトル
確率的トラクトグラフィーとグラフ理論解析を用いた注意欠陥・多動性障害を伴う薬品未投与の患者の白質形
態の統合性異常の解明
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著者
Qingjiu Cao, Ni Shu, Li An, Peng Wang, Li Sun, Ming-Rui Xia, Jin-Hui Wang, Gao-Lang Gong, Yu-Feng
Zang, Yu-Feng Wang, and Yong He
3
出典
The Journal of Neuroscience, vol.33, no.26, pp.10676-10687, 2013
4
アブストラクト
不注意と多動性の症状を特徴とした注意欠陥・多動性障害は幼少期の最も一般的な神経障害のひとつである．こ
れらの行動の障害は脳領域間の異常な機能的結合に関連することを脳イメージングの研究は示してきた．しかし
ながら，これらの行動的，機能的欠陥の基礎となる構造的結合の変化はまだ理解に乏しい．本論文では，30 名の
ADHD 児と 30 名の健常人の全脳白質形態の統合性を検討するため，拡散磁気共鳴画像法と確率的トラクトグラ
フィーを用いた．ヒトの脳の白質ネットワークは確率的に領域間の結合を推定することによって構築された．ス
モールワールド性やネットワークエフェシエンシーなどの結果として生じるネットワークのトポロジカルな特徴は
グラフ理論的なアプローチを用いて解析された．これらのグラフマトリックスのグループ間の比較にはノンパラ
メトリックな順位検定が適用された．その結果，ADHD と統制群の両方ともが全脳白質ネットワークにおいて効
率のよいスモールワールド性を示し，構造的な分離と統合の結合パターン間のバランスを示唆した．しかしなが
ら，統制群と比較して ADHD グループは低いグローバルエフィシエンシーと高いショーテストパスレングスを示
した．特にエフィシエンシーの低下は左の頭頂，前頭，そして後頭の皮質において顕著であった．興味深いこと
に，ADHD グループは前頭優位回路の構造的結合の低下と眼窩線条体回路の結合の増加を示した．そして，これ
らの変化には不注意と多動性・衝動性の症状とそれぞれ有意な相関があった．本研究では ADHD 患者の白質ネッ
トワークのトポロジカルな組織の崩壊を示し，ADHD 患者の構造的障害の基礎となる神経回路の構造的分裂に関
する理解を広げる．
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キーワード
Attention-deﬁcit/hyperactivity disorder, Functional connectivity, Diﬀusion magnetic resonance imaging, Probabilistic tractography, White matter, Structural connectivity
1
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参考文献
6.1 行動の異常とブレインコネクティビティーの異常の関係に関する文献
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6.2 眼窩前頭皮質と腹側線条体の異常が多動性・衝動性の中心的症状の役割を担うことに関する文献
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6.3 拡散 MRI による白質形態の構築に関する文献
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6.4 ADHD と構造的コネクティビティの関係に関する文献
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6.8 多発性硬化症による白質ネットワークの変異に関する文献
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6.9
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文献
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6.10 興奮剤が ADHD 患者の脳の構造と機能に与える影響に関する文献
1. Bush G, Spencer T J, Holmes J, Shin L M, Valera E M, Seidman L J, Makris N, Surman C, Aleardi M,
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