見出し画像

感覚障害における機能的結合パターン

哉百名

本文へスキップ
米国国旗アメリカ合衆国政府の公式ウェブサイトです。
NIH NLMロゴログイン
アクセスキーNCBIホームページMyNCBIホームページメインコンテンツメインナビゲーション

NLMは図書館として、科学文献へのアクセスを提供しています。NLMデータベースへの掲載は、NLMまたは米国国立衛生研究所がその内容を支持または同意していることを意味するものではありません。
詳細はこちら： PMC免責事項｜PMC著作権表示
behbrainのロゴ
Behav Brain Funct. 2023; 19: 24. オンライン公開 2023年12月19日.
PMCID: PMC10731743PMID: 38115149
感覚障害における機能的結合パターン

嗅覚研究第一人者、Hummelのグループからの報告

pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38115149/

#嗅覚障害
#新型コロナ感染症
#異嗅症
#メカニズム
【異嗅症は嗅覚野の伝達低下が一因か】
Behav Brain Funct. 2023 

嗅覚障害の異嗅症で感じるにおいは「けむり」が多い。
嗅覚神経再生のミスであれば異嗅症で感じるにおいは様々なはずだ。
✅fMRIから記憶、意思決定中枢、一次および二次嗅覚野の間の情報の流れが減少していることがわかった。



Divesh Thaploo、corresponding author#1 Akshita Joshi、#1 Eren Yilmaz、2 Duzgun Yildirim、3 Aytug Altundag、#4 Thomas Hummel#1
著者情報 論文ノート 著作権およびライセンス情報 PMC免責事項
関連データ
データの利用可能性に関する声明
戻る
要旨
目的
嗅覚障害は、匂い源の存在下で「歪んだ匂い知覚」を示す質的嗅覚障害である。本研究の目的は、安静時機能的結合を用いて、中枢神経系レベルでの嗅覚処理の変化に関するより詳細な情報を得ることである。

方法
嗅覚障害患者145名（年齢範囲20-76歳、女性90名）を対象に横断研究を行った。標準化された質問票に基づいて、パロス血症の有無と程度を診断した。参加者はまた、"Sniffin' Sticks "を用いた嗅覚検査を受けた。その後、3T磁気共鳴画像スキャナーを用いて、十字架を見ながら安静時スキャンを行った。

結果
全脳解析の結果、遂行制御ネットワークだけでなく、サリエンスネットワークの機能的結合が低下していることが明らかになった。関心領域に基づく解析でも、一次嗅覚雄弁野と二次嗅覚雄弁野（側頭極、錐体上回、右眼窩前頭皮質、背外側前頭前皮質、右錐体皮質）の間の機能的結合の減少が支持された。

結論
感覚障害患者では、記憶、意思決定中枢、一次および二次嗅覚野の間の情報の流れが減少していた。

キーワード 感覚鈍麻、機能的結合、低嗅覚、サリエンス、遂行制御
戻る
はじめに
ODの原因は多様であり、上気道の感染症、外傷性脳損傷、慢性鼻副鼻腔炎からパーキンソン病のような神経変性疾患まで多岐にわたる [1, 2]。ODは、量的障害（低嗅覚症または無嗅覚症）と質的障害（感覚鈍麻症または幻覚症）に大別される。パロス血症は、匂い源がある場合の歪んだ嗅覚と定義されるのに対し、後者は匂い源がない場合の匂いの印象を指す[3]。パロスミアが量的嗅覚障害と異なるのは、パロスミアの患者は、歪んだ臭いや不快な臭いをより鮮明に想起することである。対照的に、量的嗅覚機能障害の患者の多くは、時間の経過とともに喪失に順応できる [4, 5]。

質的な障害を客観的に測定することは不可能であるため、医師は構造化された質問票による患者との面接に頼らざるを得ない。この方向で、いわゆるパロシュミア・スコアを決定するために、4項目の質問票が広く用いられている [6] 。質問は、強度、頻度、ODが味覚に及ぼす影響に重点を置いている。パロス ミアの重症度を評価する他の方法として、パロス ミアの強度、パロスミック感覚の頻度、体重、生活 スタイル、または食習慣への重大な影響に関する質問 がある。感覚鈍麻の程度を推定するスコアは、感覚鈍麻の強度（あまり強くない＝0、非常に強い＝1）、感覚鈍麻の頻度（毎日ではない＝0、毎日＝1）、および有意な感覚鈍麻の影響（存在しない＝0、存在する＝1）の合計として算出される [7] 。

パロズミアの病態生理学は不明である。匂いの質を歪んで符号化することに起因すると考えられており、これは、匂いを誤って符号化する不完全なパターンを形成するために、すべての嗅覚ニューロンが存在するわけではないという考えに基づく [8] 。このような歪みは通常、不快で嫌なものであるが、患者が臭いの歪みを快いと表現する症例も報告されている [9]。嗅覚異常の「末梢説」 [10] に加えて、情報の統合が不完全な中枢神経レベルでの匂いの不完全な符号化からも、嗅覚異常が生じる可能性が示唆されており、これは「中枢説」（図1）と呼ばれている [2] 。末梢説は原理的に、嗅覚ニューロンのレベルでの誤配線が原因で、歪んだ知覚が生じるとする。一方、中心説は、様々な高次領域と嗅覚野の間で協調的な情報共有が行われないために歪みが生じるとする[11]。しかし、どちらにも強い証拠はなく、そのため、この現象をさらに調べるための縦断的研究計画がより興味深いものとなっている。

画像やイラストなどを保持する外部ファイル。
オブジェクト名は12993_2023_225_Fig1_HTML.jpgである。
図1
パロスミアの推定メカニズム。正常な嗅覚処理経路と感覚障害における歪んだ知覚の比較。オレンジの匂いを嗅ぐと、OSNを経由してOBまで反応のカスケードが起こり、OBがオレンジの匂いを脳に投射する。しかし、パロス血症では、OSNの喪失と誤配線により、脳内でオレンジが煙であるという歪んだ知覚が生じる。OB、嗅球、OSNs、嗅覚ニューロン

嗅覚障害を患う患者は、シャワーや口腔ケアなどの日常生活が困難になるため、生活の質が低下すると報告している。また、将来への不安を訴える患者もいれば [12] 、食生活が変わり体重が著しく変化する患者もいる [13] 。このような変化はCOVID-19で頻繁に報告されており、患者が嗅覚を取り戻し始める回復期に、しばしば嗅覚麻痺が起こる [12, 14]。

機能的磁気共鳴画像法（fMRI）は、タスクの有無にかかわらず脳機能を研究する非侵襲的手法である [15]．タスクフリーとしても知られる安静状態fMRIは、血中酸素濃度依存性（BOLD）信号を自発的に測定する技術であり、神経学的、神経外科的、精神医学的疾患のある患者や一般的な高齢者にとっては複雑かもしれないタスクに関連した活動を行う必要がないため、患者集団にとって特に魅力的である[16]。独立成分分析（ICA）を用いた全脳FCは、安静時fMRIから低周波数ゆらぎ（<0.1 Hz）を分析する効果的な方法である。ICAは、時間的・空間的に異なる成分に分解することで、脳内の異なる領域（ネットワーク）を効果的に抽出するのに役立つ[17]。安静時fMRIにおけるノイズ除去技術の使用、特にAROMAに関する批判が高まっている。しかし、AROMAは依然としてfMRIデータをノイズ除去するための信頼できる手法の一つであり、ICA-FIXやaCompCorのような他のアルゴリズムと比較すると、AROMAは同等の性能を発揮しているように思われる[18, 19]。開発者によると、より良いICA分類のためには、FEAT FMRIBツールキット[20]で前処理を行った後にAROMAを実装する必要があることにも注意しなければならない。嗅覚の安静時fMRIに関する研究は、他の感覚に比べて非常に少なく、嗅覚機能障害患者を対象とした研究はさらに少ない。それでも、既存の文献の結果から、心的外傷後無嗅覚症に罹患している患者において、嗅覚ネットワークのネットワーク間機能的結合（FC）が変化していることが判明している [21]．COVID-19に罹患した集団を対象とした最近の研究 [22] では、眼窩前頭皮質（OFC）と梨状皮質前部および後部の両皮質の間でFCが増加していた。しかし、サンプル数が少ない（N=40）ため、このエレガントな研究の結果は慎重に解釈する必要がある。

本研究の目的は、安静時fMRIを用いて、妄想症患者の脳結合を調べることである。さまざまな度合いのパロソミーにおけるFCパターンを理解するために、2つのアプローチを用いた。第一に、群間ICAを用いて全脳FCパターンを作成し、パロス血症の程度が高いほどFCが低下すると予想される群を比較した。第二に、OFCと梨状皮質をシードとして、領域ベースのアプローチを用い、グループ間でFCパターンを比較した（[22]を参照）。これらの領域は主に二次嗅覚野と一次嗅覚野と呼ばれ、パロス血症の程度が異なると、これらの領域に変化が生じることが予想された。さまざまなパロスミアの程度を定義するために、入手可能な質問票を使用した [6, 7]。

次へ
方法
患者の募集さまざまな程度のパロシウム血症（グレード0～3）を伴うCOVID後の嗅覚障害（OD）患者145人を対象とした横断研究を実施した。参加者全員には、この研究について正式に説明し、それぞれから書面による同意を得た。これらの参加者の募集は、利用可能な資源が限られていたCOVID-19の流行期に行われた。中程度の効果量0.5、α（有意水準）0.05、検出力0.95を考慮し、事後的なサンプルサイズの推定を行った。

本研究は、イスタンブールのAcibadem Mehmet Ali Aydinlar大学のInstitutional Review Boardから申請番号2022-12/16の承認を得た。

嗅覚検査 すべての患者は、鼻内視鏡検査を含む耳鼻咽喉科的検査、十分な病歴聴取、およびペン型の匂いディスペンサーに基づく標準化された「スニフィン・スティック」 [23] を用いた嗅覚閾値検査を受けた。嗅覚閾値試験には、バラに似た匂いのフェニルエチルアルコールが用いられた。テストは階段法で行われ、16本の3連の匂いペンで構成された。各3連ペンのうち1連ペンにはフェニルエチルアルコールが一定の希釈率で含まれ、残りの2連ペンは無臭であった[23]。閾値検査は認知的負荷が少なく、におい識別と比較し て末梢嗅覚機能に関する情報が多いため、完全な "Sniffin' Sticks "バッテリーは実施しなかった [24]。最近発表された論文では、嗅覚機能をよりよく推測するための閾値検査の重要性が強調されている [25]。

グループの定義
上述の3つの質問に対する回答に基づいて、さまざまなパロスミアの程度を定義した [7]。パロス ミアの程度0（Par 0）は、嗅覚喪失とパロスミアのような症状のない群として定 義され、基本的に対照群である。度1（Par 1）は、質問票に記載された症状のいずれかを経験している患者を指す。Par 1の患者は、無嗅覚症または低嗅覚症の37±19週後に感覚鈍麻を発症した。程度2（Par 2）は2つの症状を示す患者を指し、程度3（Par 3）は3つの症状すべてを示す患者を含む。Par 3に該当する患者数は少なかったため、Par 3群とPar 2群を統合し、Par 2-3と命名した。Par 2-3患者は、無嗅覚症または低嗅覚症の40±21週後に感覚鈍麻を発症した（表1）。ANOVA（F(2,141)=1.23、p=0.45）を用いた結果、嗅覚感受性はパロス血症群間で有意差がなかったため、低嗅覚の期間についてはコントロールしなかった。

表1
人口統計表

グループ 参加者数 年齢（平均±SD） 閾値スコア（平均±SD） 低浸透期間（月）（平均±SD） 低浸透期間（無浸透/低浸透後）（平均±SD） 低浸透期間（無浸透/低浸透後）（週
Par 0 49人、女性30人 41.2 ± 16.2 4.4 ± 1.8 9.7 ± 6 N.A
Par 1 45人、女性25人 42.7 ± 14.6 4.3 ± 2 10.5 ± 4.3 9 ± 1.5
Par 2-3 51人、女性35人 42.5 ± 13.5 4.0 ± 1.9 11.2 ± 5 8.8 ± 1.4
別ウィンドウで開く
SD、標準偏差

イメージングパラダイム
すべてのスキャンは、3T MRIスキャナー（タイプNumaris；シーメンス、ドイツ、エアランゲン）を用いて行った。シングルショットエコープラナーイメージング（GRAPPA加速因子）を用いた安静時機能スキャン（TR=2060ms、TE=25ms、スライス厚=4mm、スライスギャップなし）を行った。安静時スキャンは8分22秒（240回）。高分解能T1 MPRAGEも、TR=1600ms、TE=3.01ms、スリック厚=1mmのパラメータで取得した。すべての機能解析はFSLv6.0.2を用いて行われた。

全脳ICAに基づく解析
FSLの一部であるFEAT（fMRIエキスパート解析ツール）を用いて、自動化スクリプト[26, 27]によりデータの前処理を行った。前処理には、Brain extraction tool (BET)を用いた頭蓋骨ストリッピング、MCFLIRTを用いた動き補正、TR > 1 s[28]としてのスライスタイミング補正、空間平滑化（6 mm 全幅半値最大）、および(FMRIB linear image registration tool)FLIRTを用いた(Montreal Neurological Institute)MNI2mm脳（非線形レジストレーション）への各参加者の頭蓋骨ストリッピング画像を用いた構造レジストレーションが含まれる。ノイズ信号はICA-AROMAツールボックス[29]を用いて個別に識別・除去した。ICA-AROMAは、部分的に前処理された単一被験者fMRIデータ（空間平滑化と正規化の後、ハイパスフィルタリングの前）に対して確率的独立成分分析（ICA）を組み込み、モーション・アーチファクトを表す独立成分（IC）を識別し、線形回帰を用いてfMRI時系列から除去する。複数セッションの時間的連結を用いたグループレベルのICAにより、グローバルな機能的安静状態ネットワークが描出された。非脳ボクセルのマスキング、ボクセルごとのデータの非平均化、ボクセルごとの分散の正規化が入力データに適用された。ICAマップの閾値は0.5とした。成分数は、モデル次数[30]のベイズ証拠に対するラプラス近似を用いて最適化された。group-ICAの結果は、統計的に独立した成分、つまり機能的な安静時ネットワーク（RSN）の推定値に対応する。dual_regression」[31]を使用して、群平均分析からの空間マップのセットを使用して、空間マップの被験者別バージョンと関連する時系列を生成した。まず、各被験者について、空間マップのグループ平均セットを（重回帰の空間リグレッサーとして）被験者の4D時空間データセットに回帰する。その結果、被験者固有の時系列が、グループ・レベルの空間マップごとに1つずつ得られる。次に、それらの時系列を同じ4次元データセットに回帰（時間的回帰子として、やはり重回帰）し、被験者固有の空間マップのセットを作成する。次に、FSLのrandomize permutation-testingツールを使って、[群間差など]を検定し、一般線形モデル(GLM)を用いて、3群の多重被験者デザイン行列を作成するように定義した。

ROIベースの分析
個々の脳構造のレベルでもFCに変化があるかどうかをさらに調べるために、両側の梨状皮質（PC）と眼窩前頭皮質（OFC）というROIで時系列ベースの解析を行った。ROIは検証済みで、すでに発表されている研究[32]で見つけることができる。ROIは構造空間で定義されているため、最初のステップでは適切な変換を行う。したがって、機能解析には使用できない。これはfslutilitesの "applywarp "を使って行われる。次のステップはワープしたROIから時系列を抽出することで、これは "fflmeants "コマンドで実行される。時系列が抽出されると、fMRI 解析[27]と同様の単一被験者解析が行われ、その後各 ROI のグループレベル解析[20]が行われる。

統計解析
特に断りのない限り、すべての統計解析は統計ソフトGraphPad Prism version 8.0を用いて行った。二重回帰を用いた全脳ICAの結果は、デフォルトではpFWE < 0.05で報告される。ROIベースの結果は、Z > 3.1およびp < 0.05の（補正された）クラスタ有意性閾値によって決定されたクラスタを使用してノンパラメトリックに閾値設定されたZ統計画像を使用して報告される[33]。

次へ
結果
年齢、性別、嗅覚感受性
一元配置分散分析の結果、年齢による群間差は認められなかった（F (2, 141) = 0.13, p = 0.88）。また、事後多重比較（Tukey）でも群間に有意差は認められなかった。有意ではないカイ二乗検定では、群間の性別分布に差は見られなかった［X2 (1.75, 2 = 0.41)］。また、嗅覚閾値スコアについても、多重比較によるANOVAを用いて、群間で有意差は認められなかった［F (2, 141) = 1.16, p = 0.31］。人口統計は表1に示されている。

全脳ICAに基づく結果
グループICA分析により、視覚ネットワーク、デフォルトモードネットワーク（DMN）、実行制御ネットワーク、感覚運動ネットワーク、内側視覚ネットワーク、左右前頭-頭頂ネットワーク、視覚-空間ネットワーク、背側注意ネットワーク[34]、サリエンスネットワーク[35]を含む、合計10のコンポーネント（図2）がRSNとして同定された。サリエンス・ネットワークと遂行制御ネットワークにおいて、Par 1群がPar 0群に比べて有意に低い時間的連結（コヒーレンス）を示した領域は、尾状核と被殻の周辺領域、および上斜角回であった（図3上）。同様に、内側視覚ネットワークにおいて、Par 2-3群がPar 0群とPar 1群に比べ有意に低い時間的連結を示した領域は、両側の視床とallosal皮質下であった（図3下）。その他のコントラストでは、脳の活性化は多重比較に耐えなかった。

画像やイラストなどを保持する外部ファイル。
オブジェクト名は12993_2023_225_Fig2_HTML.jpg。
図2
グループICAの結果、10個のRSNが同定された。グループ独立成分分析を用いて、10個の静止状態ネットワークが同定された

写真やイラストなどを格納した外部ファイル。
オブジェクト名は12993_2023_225_Fig3_HTML.jpg。
図3
二重回帰後のグループレベルの結果。par 1 < par 0.の対比では、赤丸で囲んだ部分、尾状核の一部、被殻、そしてPar 1ではコヒーレンシが低い視床上回を示している。Par 2-3＜Par0、またPar 2-3＜Par1では、Par 2-3でコヒーレンスが低下している視床とallosal皮質下を示す。

ROIベースの結果
梨状皮質（PC）と眼窩前頭皮質（OFC）は、一次および二次嗅覚領域に対するパロス血症の影響を理解するために、ROIベースのFCを実施するために選ばれた領域である。グループを比較すると、右のOFCでは、側頭極と錐体上回が有意であり、Par 1ではPar 2-3と比較して機能的に結合していることがわかった（図4）。同様に、右PCについては、背外側前頭前野（dlPFC）は、Par 2-3に比べてPar 0で有意に結合が強かった（図4）。他のコントラストでは、脳の活性化は多重比較に耐えなかった。

写真やイラストなどを保持する外部ファイル。
オブジェクト名は12993_2023_225_Fig4_HTML.jpg。
図4
ROIに基づくアプローチの結果を示す。Par2-3では、シード領域の右眼窩前頭皮質（OFC）は中側頭回および側頭極の領域との機能的結合が減少しており、シード領域の右梨状皮質（PC）、背外側前頭前皮質は機能的結合（FC）が減少していた。

次へ
考察
安静時fMRIを用いて、パロス血症の程度が高い患者は、全脳およびROIベースの解析の両方でFCが低下していた。パロス血症の程度が高い患者（Par2-3）では、視床とallosal皮質下を含む内側視覚ネットワークのFCが低下していた。一方、Par0と比較したPar1患者では、サリエンスネットワークだけでなく、被蓋野、尾状核、脊髄上回周辺領域を含む遂行制御ネットワークのFCが低下していた。

グループICAによる安静時fMRI研究では、安静時ネットワークと広くみなされているデフォルト・モード・ネットワーク（DMN）が一貫して見つかっており、その同定は安静時fMRIが実施されたかどうかを確認する役割も果たしている [36]。われわれの研究でもDMNの存在が確認された（図1）。二重回帰を用いて感覚障害患者を比較したところ、Salience Network (SN)とExecutive Controlが有意に影響を受けていることがわかった。サリエンスネットワークは、中枢神経系に提示されるさまざまな刺激の中から、最も恒常的に関連する刺激を識別する脳領域のグループと定義される。対照的に、遂行制御ネットワーク（ECN）は、選択されたサリエンス刺激に働きかけ、行動選択が行われている間に刺激に注意を向ける脳領域とされている[37]。Par 0とPar 1を比較すると、尾状核と被殻（ECNの一部）、および視床上回（SN）の一部でFCの減少が観察され、これはうつ病や社会不安障害に関する先行研究と一致している[38, 39]。患者のうつ病と認知障害は定量化しなかった。しかし、妄想症患者はしばしば抑うつ症状を示すため、観察されたFCの変化は抑うつ症状の反映と解釈されるかもしれない。

Par 1とPar 2-3を比較すると、FCの低下は視床とallosal下皮質とMedial visual network (MVN)で観察された。allosal皮質下は、ヒトが顔を見るときの情動情報の処理に関連している [40] 。重要なことは、嫌悪に関連する感情では左顎下皮質が、幸福に関連する感情では右顎下皮質が見られたことである。偏桃体症の程度が高い患者（Par 2-3）における錐体下皮質のFCの減少は、偏桃体症エピソードが頻発する結果引き起こされる嫌悪感を示唆しているのかもしれない。FCの低下は、視覚や聴覚のような他のモダリティでもみられ [41] ているが、MVNでは嗅覚における役割は十分に研究されていない。視床は多数の核から構成され、各核は明確な機能的役割を持つ [42]。視床前部および視床背部内側を取り囲む領域とMVNとの間でFCの減少が観察され、視床前部および視床背部内側を取り囲む領域とMVNとの間でFCの減少が観察され、視床前部および視床背部内側を取り囲む領域とMVNとの間でFCの減少が観察された。最近の研究では、視覚ネットワークと嗅覚の役割について考察し、嗅覚が低レベルの視覚入力を調節することを発見した [43]。この論文の著者は、様々な感覚のクロスモーダル効果に注目している。現在の文脈では、パロス血症の患者に影響を及ぼす抑制のない強い視覚的記憶の想起を意味する。視床の前部は学習に重要な役割を果たし、海馬と機能を共有している [44]が、視床の内側背側部は嗅覚、識別、学習、注意などの嗅覚処理に関与している [45]。視床のFCが減少していることは、パロス血症ではOFCへのフィードバックがなく、高強度の嫌悪知覚につながることを示唆している可能性がある。嗅覚ニューロンから視床への直接入力はないが、視床は扁桃体（例、情動価）やOFC（例、臭気強度）など多くの嗅覚領域と逆接続しており、臭気の処理に直接関与していることが示唆されている [46] 。第一に、錐体下部の活動が低下していることが、嫌悪の知覚の亢進に関係している可能性があること、第二に、視床からの入力が低下していることが、フィードバックが抑制されているために知覚の強度が上昇している可能性があることである。

関心領域（ROI）分析は、機能的結合（FC）を調べるために行われ、グループ間で種領域の活性の違いを比較した。ROI分析は、脳領域間の機能的結合を測定する可能性を提供する[47-49]。両側の梨状皮質(PC)とOFCは、それぞれ重要な一次嗅覚野と二次嗅覚野とみなされているため、解析のためのシード領域として使用した[50]。パロス血症の患者における歪んだ嗅覚は、おそらく一次および二次嗅覚皮質が関与しているため、ROI分析を開始した。パー2-3では、右PCとOFCの両方でFCに影響がみられ、右PCとdlPFCの間、右OFCと側頭極および上認知回の間でFCの減少がみられた。dlPFCは記憶の符号化 [51]、課題に対する反応表出 [52]に関与し、時には刺激の強さに関する意思決定 [53]に関連することが示されている。dlPFCはOFCとともに体臭の符号化課題にも関与している [54]。右PC（一次嗅覚野）とdlPFC（意思決定中枢）の間のFCが低下していることは、Par 2-3のパロシウム血症に伴う「嫌悪感」や「歪んだ」感覚の増加を説明できる可能性がある。

一方、右OFCは、Par2-3において側頭極と視床上回間のFCが減少していた。両領域は嗅覚処理において重要である。側頭極はしばしば、意味処理と社会情動処理に関与する傍脳辺縁系領域とみなされているが、この領域は海綿状筋膜を介して眼窩前頭皮質への直接的な双方向経路を提供し、側頭極に記憶されたニモニック表象が前頭葉での意思決定にバイアスをかけることを可能にしている[55]。拡散ニューロイメージングを用いた最近の研究では、視覚、聴覚、意味機能に関与する側頭極とOFCの間に直接的な結合があることが発見された。側頭極とOFCの間のFCが減少しているということは、パロス血症が悪化するにつれて、OFCが介在する匂いの感情的負荷に関連する意思決定が明確でなくなり、歪みの増大／増幅につながることを示唆している可能性がある。また、視索上回にはOFCとの機能的関連性がある。これは体性感覚ネットワークの重要な一部とみなされている。マスクされた体臭とマスクされていない体臭に関 連する以前の研究で見られたように、Par 2-3におけるこの2つの構造間のFCの減少は、 ネガティブな情動効果をもたらす可能性がある [57]．この研究の著者らは、現実の不調和な道徳的ジレンマに関連する否定的な結果に反応する視索上部の活性化を発見した。このことは、異なる脳領域間の機能的情報伝達の減少によって引き起こされるか増幅される可能性のある、パロス血症における「歪んだ」嗅覚知覚を説明できるかもしれない。

限界
嗅覚障害の客観的で標準化された評価ツールがないことは、大きな課題である。自己報告による嗅覚知覚の変化に頼らざるを得ないため、主観性が入り、評価に統一性がない。この研究のもう一つの限界は、安静時FCの変化につながる影響を考慮するために、抑うつ度を測定する質問票を含めなかったことである。

次へ
結論
パロス血症の程度が高いほど、全脳レベルでもROIベースのアプローチでも、機能的結合が低下する。全脳レベルでは、観察されたFCの変化は嫌悪の知覚の亢進と一致する。このような知覚は、個々の脳領域のレベルでも見られる。全体として、本結果は、パロス血症の程度が高いほど、「嫌悪感」の知覚が亢進し、嗅覚系の主要なリレー間の情報伝達が変化するために、においに導かれた意思決定が歪むことを示唆している。

次へ
謝辞
該当なし。

次へ
略語
FC 機能的結合
OD 嗅覚機能障害
BOLD 血中酸素濃度依存性
OFC 眼窩前頭皮質
PC 梨状皮質
移動する
著者貢献
DTとAJは原稿執筆、レビュー、正式な解析に等しく貢献した。EY：レビュー、方法論、獲得。DYは査読、コンセプト立案。AAとTHは最終著者を分担し、データレビュー、構想、デザインを行った。

次へ
資金提供
Projekt DEALによるオープンアクセスの資金提供。

次へ
データおよび資料の利用可能性
本論文の基礎となるデータは、DYとAAからライセンス／許可を得て提供されたものである。データは、DYとAAの許可を得て、対応する著者の要求に応じて共有される。

本文へ
宣言
倫理承認と参加同意
本研究は、Acibadem Mehmet Ali Aydinlar University, IstanbulのInstitutional review boardにより承認され（申請番号2022-12/16）、参加者全員が書面による同意を与えた。

出版に関する同意
該当なし。

競合利益
著者らは、競合する利益はないことを宣言する。

次へ
脚注
出版社ノート

シュプリンガー・ネイチャーは、出版された地図の管轄権の主張および所属機関に関して中立を保っている。

Divesh Thaploo、Akshita Joshiの著者は等しく原稿に貢献した。

Aytug Altundag、Thomas Hummelは最終執筆者を分担した。

次へ
参考文献

  1. Hummel T, Whitcroft KL, Andrews P, Altundag A, Cinghi C, Costanzo RM, et al. 嗅覚機能障害に関するポジションペーパー。Rhinology. 2016;56(1):1-30. [PubMed] [Google Scholar].

  2. 嗅覚障害に関するポジションペーパー：2023。鼻学。2023 doi：10.4193/Rhin22.483. [PubMed】【CrossRef】【Googleスカラー

  3. 嗅覚の歪み：診断と治療。化学感覚。2002;27（7）：611-615。[PubMed】【CrossRef】【Google Scholar】。

  4. Croy I, Nordin S, Hummel T. Olfactory disorders and quality of life-an updated review. Chem Senses. 2014;39（3）：185から194まで。[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  5. Croy I, Landis BN, Meusel T, Seo HS, Krone F, Hummel T. 嗅覚機能低下に対する患者の適応。Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 2011;137(4):377-382. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  6. 喘鳴評価における構造化質問の臨床的有用性の評価。Laryngoscope. 2010;120(8):1707-1713. doi: 10.1002/lary.20955. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  7. 嗅覚と味覚の評価。2014年版。嗅覚・味覚障害のマネジメント. Thieme Verlag; 2014 [cited 2023 Aug 21]. https://www.thieme-connect.de/products/ebooks/lookinside/10.1055/b-0034-91133#

  8. 嗅覚軸索損傷後の嗅覚異常の背景には、粗軸索のターゲティングの歪みと樹状突起の連結性の低下がある。2016 doi: 10.1523/ENEURO.0242-16.2016. [PMCフリー記事] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  9. Euosmia: a rare form of parosmia. Acta Otolaryngol. 2006;126（1）：101から103まで。[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  10. Leopold DA, Schwob JE, Youngentob SL, Hornung DE, Wright HN, Mozell MM. 嗅覚の温存を伴うファントスミアの治療成功。Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 1991;117(12):1402-1406. doi: 10.1001/archotol.1991.01870240094016. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  11. Iannilli E, Leopold DA, Hornung DE, Hummel T. パロスミア理解の進歩：fMRI研究。ORL. 2019;81(4):185-192. doi: 10.1159/000500558. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  12. 患者による質的な嗅覚機能障害への視点：ソーシャルメディア投稿の主題分析。JMIR Form Res. 2021;5(12):e29086. doi: 10.2196/29086. [PMCフリーペーパー] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  13. 嗅覚と味覚の変化： アノスミア、パロスミアと長いCovid-19の影響。PLoS ONE. 2021;16(9):e0256998. doi: 10.1371/journal.pone.0256998. [PMC無料論文] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  14. 嗅覚障害におけるパロスミアとファントスミアの有病率と相関。Chem Senses. 2021;46:bjab046. doi: 10.1093/chemse/bjab046. [この論文では、嗅覚障害のうち、嗅覚障害（パロソミア）とファントソミア（幻臭症）の相関について検討した。

  15. Glover GH. 機能的磁気共鳴画像の概要。Neurosurg Clin N Am. doi: 10.1016/j.nec.2010.11.001. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  16. 安静時機能的mri：専門家以外が常に知りたかったことすべて。AJNR Am J Neuroradiol. 2018;39(8):1390–1399. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar].

  17. van den Heuvel MP, Hulshoff Pol HE. 脳内ネットワークの探索：安静時fMRI機能的結合性に関する総説。Eur Neuropsychopharmacol. 2010;20(8):519-534. doi: 10.1016/j.euroneuro.2010.03.008. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  18. 7TでのマルチエコーfMRI撮影におけるデータ駆動型ノイズ除去法の有効性の比較。Neuroimage. 2023;15(280):120361。doi: 10.1016/j.neuroimage.2023.120361. [この論文では、このような研究成果を紹介する。

  19. 高齢者434名のデータを用いた安静時fMRI研究におけるノイズ回帰手法の評価。Front Neurosci. 2022;16:1006056。[この論文では、高齢者の安静時MRI研究において、安静時MRIを用いた手法の有効性を検証している。

  20. Woolrich MW, Behrens TEJ, Beckmann CF, Jenkinson M, Smith SM. ベイズ推論を用いたFMRIグループ分析のためのマルチレベル線形モデリング。Neuroimage. 2004;21(4):1732-1747. doi: 10.1016/j.neuroimage.2003.12.023. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  21. Park M, Chung J, Kim JK, Jeong Y, Moon WJ. 外傷性アノスミア患者における脳機能ネットワークの変化：グラフ理論解析に基づく安静時機能的mri。Korean J Radiol. 2019;20(11):1536-1545. doi: 10.3348/kjr.2019.0104. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  22. ヒト中枢嗅覚系に対するCOVID-19の影響：自然な事前事後実験。AJNR Am J Neuroradiol. 2022 doi: 10.3174/ajnr.A7713. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  23. スニッフィン・スティックの規範データの更新（9139人の拡大標本に基づく）。Eur Arch Otorhinolaryngol. 2019;276(3):719-728. doi: 10.1007/s00405-018-5248-1. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  24. うつ病のマーカーとしての嗅覚。J Neurol. 2017;264(4):631-638. doi: 10.1007/s00415-016-8227-8. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  25. The adaptive olfactory measure of threshold (ArOMa-T): a rapid test of olfactory function. Chem Senses. 2022;47:036. doi: 10.1093/chemse/bjac036. [PMCフリー記事] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  26. Jenkinson M, Beckmann CF, Behrens TEJ, Woolrich MW, Smith SM. FSL。Neuroimage. 2012;62(2):782-790. doi: 10.1016/j.neuroimage.2011.09.015. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  27. Woolrich MW, Ripley BD, Brady M, Smith SM. FMRIデータの単変量線形モデリングにおける時間的自己相関。Neuroimage. 2001;14(6):1370-1386. doi: 10.1006/nimg.2001.0931. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  28. Parker DB, Razlighi QR. 一般的なfMRI前処理パイプラインにおけるスライスタイミング補正の利点。Frontiers Neurosci. 2019 doi: 10.3389/fnins.2019.00821. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  29. Pruim RHR, Mennes M, van Rooij D, Llera A, Buitelaar JK, Beckmann CF. ICA-AROMA：fMRIデータからモーションアーチファクトを除去するための頑健なICAベースの戦略。Neuroimage. 2015;15(112):267-277. doi: 10.1016/j.neuroimage.2015.02.064. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  30. Beckmann CF, Smith SM. 多被験者FMRI解析のための独立成分分析のテンソリアル拡張。Neuroimage. 2005;25(1):294-311. doi: 10.1016/j.neuroimage.2004.10.043. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  31. Nickerson LD, Smith SM, Öngür D, Beckmann CF. 機能的結合解析におけるネットワークの形状と振幅を調査するための二重回帰の使用。Front Neurosci. 2017 doi: 10.3389/fnins.2017.00115. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  32. 先天性無嗅覚症患者における脳構造の微妙な違い。脳神経外科、脳神経外科、脳神経外科、脳神経外科、脳神経外科、脳神経外科、脳神経外科、脳神経外科、脳神経外科、脳神経外科、脳神経外科 [PMCフリー記事] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  33. Worsley KJ. 活性化画像の統計的解析。In： において、Jezzard P, Matthews PM, Smith SM, editors. 機能的磁気共鳴画像法： An Introduction to Methods. オックスフォード： Oxford University Press; 2001. [Google Scholar］

  34. Storti SF, Formaggio E, Nordio R, Manganotti P, Fiaschi A, Bertoldo A, et al. Functional Magnetic Resonance Imagingによる安静時ネットワークの自動選択。Front Neurosci. 2013;20(7):72. [PMCフリー記事] [PubMed] [Google Scholar].

  35. ヒトの嗅覚系における性差。脳Res.2006;1116（1）：103から111まで。[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  36. Smallwood J, Bernhardt BC, Leech R, Bzdok D, Jefferies E, Margulies DS. 認知におけるデフォルトモードネットワーク：トポグラフィ的視点。Nat Rev Neurosci. 2021;22(8):503-513. doi: 10.1038/s41583-021-00474-4. Google Scholar] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  37. このような神経回路は、脳内の神経回路と脳内神経回路との相互作用によって形成される。J Neurosci. 2007;27(9):2349-2356. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5587-06.2007. [このような研究は、日本ではほとんど行われていません。

  38. Huang L, Huang G, Ding Q, Liang P, Hu C, Zhang H, et al. Amplitude of low-frequency fluctuation (ALFF) alterations in adults with subthreshold depression after physical exercise: a resting-state fMRI study. J Affect Disord. 2021;1(295):1057-1065. doi: 10.1016/j.jad.2021.08.094. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  39. Pannekoek JN, Veer IM, van Tol MJ, van der Werff SJA, Demenescu LR, Aleman A, et al. 併存症を伴わない社会不安障害における大脳辺縁系とサリエンスネットワークの安静時機能的結合異常。Eur Neuropsychopharmacol. 2013;23(3):186-195. doi: 10.1016/j.euroneuro.2012.04.018. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  40. 脳機能結合パターンから6つの基本的感情を解読する。Sci China Life Sci. 2022 doi: 10.1007/s11427-022-2206-3. Google Scholar] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  41. 痛覚と痛覚誘発β活動に対する視覚入力のクロスモーダルバイアス。Neuroimage. 2013;1(66):469-478. doi: 10.1016/j.neuroimage.2012.10.040. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  42. Nieuwenhuys R, Voogd J, Van Huijzen C. The human central nervous System. ベルリン、ハイデルベルク： Springer; 2008. [Google Scholar］

  43. 嗅覚刺激は訓練なしで視覚知覚を調節する。Front Neurosci. 2021 doi: 10.3389/fnins.2021.642584. [PMCフリーペーパー] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  44. Law LM, Smith DM. 視床前部は、文脈依存的な匂い識別課題における干渉を克服するために重要である。Behav Neurosci. 2012;126(5):710-719. doi: 10.1037/a0029698. [このような研究は、日本ではほとんど行われていない。

  45. Courtiol E、ウィルソンDA。嗅覚視床：嗅覚における視床内側核の役割に関する未解決の質問。Front Neural Circuits. 2015;9:49. doi: 10.3389/fncir.2015.00049. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  46. Courtiol E, Wilson DA. 視床嗅覚：ラットの視床中背部における匂い処理の特徴。J Neurophysiol. 2014;111(6):1274-1285. doi: 10.1152/jn.00741.2013. [PMCフリー記事] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  47. Biswal BB, Van Kylen J, Hyde JS. 安静時機能的結合性マップにおけるフロー信号とBOLD信号の同時評価。NMR Biomed. 1997;10(4–5):165–170. doi: 10.1002/(SICI)1099-1492(199706/08)10:4/5<165::AID-NBM454>3.0.CO;2-7. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  48. 安静時脳における機能的結合：デフォルトモード仮説のネットワーク分析. この論文では、脳の機能的連関を明らかにするために、脳の機能的連関を分析した。[PMCフリー記事] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  49. Lowe MJ, Dzemidzic M, Lurito JT, Mathews VP, Phillips MD. 低周波BOLD揺らぎの相関は皮質-皮質結合を反映する。Neuroimage. 2000;12(5):582-587. doi: 10.1006/nimg.2000.0654. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  50. Zhou G, Lane G, Cooper SL, Kahnt T, Zelano C. Characterizing functional pathways of the human olfactory system. Life. 2019;24(8):e47177. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar].

  51. Murray LJ, Ranganath C. dorsolateral prefrontal cortex contributes to successful relational memory encoding. J Neurosci. 2007;27(20):5515-5522. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0406-07.2007. [PMCフリー記事] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  52. 匂いは千の言葉に値しない：多次元的匂いから一次元的匂い対象へ. Annu Rev Psychol. 2010;61(219–41):C1–5. [PubMed] [Google Scholar].

  53. ロールスET、グラベンホーストF、パリスBA。匂いに関する感情的な判断の根底にある神経系。J Cogn Neurosci. 2010;22(5):1069-1082. doi: 10.1162/jocn.2009.21231. Google Scholar] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  54. ヒトの体臭は、符号化-検索課題中に顔に対する親しみを増加させる。Hum Brain Mapp. 2020;41(7):1904-1919. doi: 10.1002/hbm.24920. [このような研究は、脳科学の分野では非常に重要である。

  55. オルソンIR、プロッツカーA、Ezzyat Y.謎の側頭極：社会的および感情的処理に関する知見のレビュー。Brain. 2007;130(Pt 7):1718-1731. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  56. ヒトの眼窩前頭皮質と下前頭回の結合。Cereb Cortex. 2020;30(11):5830-5843. doi: 10.1093/cercor/bhaa160. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

  57. Cecchetto C, Lancini E, Bueti D, Rumiati RI, Parma V. Body odors (even when masked) make you more emotional: behavioral and neural insights. Sci Rep. 2019;2(9):5489. doi: 10.1038/s41598-019-41937-0. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].
    Behavioral and Brain Functions .BBFからの記事： BBFはBMCの好意により提供されています。
    NCBIをフォローする
    NLMとつながる

国立医学図書館
8600 Rockville Pike
ベセスダ、メリーランド州20894

ウェブポリシー
情報公開
HHS脆弱性情報公開

ヘルプ
アクセシビリティ
採用情報

NLM
NIH
保健省
USA.gov
ご意見をお聞かせください！

この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？