Behavioral and neural modulation effects of transcranial pulse stimulation of the dorsal cingulate cortex and anterior insula cortex in healthy adults: A prospective, randomized, sham-controlled trial
この前向き、ランダム化、シャム対照試験は、背側前帯状皮質および前部島皮質を標的とした10セッションの経頭蓋パルス刺激が、健康な成人において実現可能かつ安全であり、リスクテイク行動およびそれに伴う安静時機能的結合の変化に対して、標的に特異的な双方向性の変調をもたらすことを示している。
原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 これは査読を受けていないプレプリントのAI生成解説です。医学的助言ではありません。この内容に基づいて健康上の判断をしないでください。 免責事項の全文を読む
人間の脳は、単一で均一な臓器ではなく、私たちの思考、感情、行動を導くために絶えず通信し合う、特化した領域からなる広大なネットワークです。これらの領域の中でも、背側前帯状皮質と前部島という2つの深部構造は、私たちが重要な信号にどのように気づき、賭けに出るべきかどうかを判断するための重要なハブとして機能しています。科学者たちは、これらの領域の機能が異なると、不安から依存症に至るまであらゆることに影響を与える可能性があることを古くから知っていましたが、手術なしでこれらに到達することは困難な課題であり続けてきました。いくつかのツールは脳の表面を優しくつつくことができますが、これらの隠れた中心部に到達できるほど深く安全に信号を送れる手法はほとんどありません。新しい研究では、経頭蓋パルス刺激と呼ばれる比較的新しい技術を探索しており、これは集中的な衝撃波を用いて、皮膚を切ることなく脳の深部組織に到達し、これらの特定の領域の働きを安全に変え、ひいては人々のリスクを伴う選択を変えられるかどうかを検証することを目的としています。
75人の健康な成人を対象とした対照実験において、香港ポリテクニック大学の研究者たちは、この非侵襲的な手法がこれらの深い脳領域を正確に標的にし、行動を変化させることができるかどうかをテストすることを目的としました。ボランティアは3つのグループに分けられました。1つのグループは、背側前帯状皮質を標的とした10回の能動的な刺激セッションを受け、別のグループは、同じ回数のセッションを前部島への刺激として受け、3番目のグループは、音や感覚は似ているものの実際のエネルギーは伝えないシャム（偽）治療を受けました。2週間にわたり、参加者はこれらのセッションを受け、治療の前後で脳活動のスキャンが行われました。意思決定がどのように変化したかを測定するために、研究者は参加者に、仮想の風船を膨らませるコンピューターゲームを行うよう求めました。このゲームでは、ポンプを1回押すごとに小さな報酬が得られますが、もし風船が破裂すると、そのラウンドの報酬を失うことになります。このゲームは、人がより多くの報酬を得るために、どれほどの冒険を厭わないかを明らかにするように設計されました。
結果は、刺激が安全であるだけでなく、標的とする脳領域に応じて、行動に明確かつ反対の変化をもたらしたことを示しました。背側前帯状皮質への刺激を受けた参加者は、より慎重になり、仮想の風船を膨らませる回数が平均して減少し、リスク回避が明確に示されました。対照的に、前部島への刺激を受けた人々は、よりチャンスを求めるようになり、以前よりも頻繁に風船を膨らませました。シャム治療を受けたグループには、そのような変化は見られませんでした。これらの行動の変化は、脳のネットワークが互いにどのように通信しているかという、測定可能な変化を伴っていました。背側前帯状皮質を刺激した後、その領域と注意や計画に関与する他の部位との間の接続が強まりました。逆に、前部島を刺激すると、報酬や習慣に関連する脳の深部領域である線条体との接続が弱まりました。
また、本研究はこの技術が健康な人々に対して繰り返し使用可能であることを確認しました。ほとんどの参加者は、デバイスが頭に触れた場所でのピリピリとした感覚や軽い痛みといった軽微な副作用のみを経験し、それらは通常、数時間以内に消失しました。研究を辞退した人はごくわずかであり、辞退した理由も処置自体とは無関係でした。研究者たちは、特定の脳の標的と行動の変化との間に明確な関連性を見出しましたが、脳のスキャン結果とゲームの結果との関係は完全な線形ではなく、脳の刺激に対する反応は複雑であることを示唆していると指摘しました。これらの知見は、集中的な衝撃波が安全に脳の深部構造に到達し、その活動を特定の方法で調整できるという基礎的な証明を提供しており、隠れた回路がいかに人間の行動を形作るかを探求するための新しいツールを提示しています。
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