高齢者の認知機能を支える脳のハブ構造

何もしていない時の前頭野の神経ネットワークが関与

千葉工業大学大学院、国立精神・神経医療研究センター、金沢大学、福井大学、清和病院、明石こころのホスピタル、大阪成蹊学園らは、福井県永平寺町において行われた健常な高齢者に対する大規模な認知機能検査と安静覚醒閉眼時（ベッドに仰向けで仰臥し、起きたまま眼を閉じている状態）の脳波データの調査から、高い認知機能を維持する高齢者では前頭野の神経ネットワークにおけるハブ性が強くなっていることを明らかにしました。

年を重ねても高い認知機能を保持して活発に生活されている高齢者は、この前頭葉におけるハブ性の高さによって脳の活動が支えられているかもしれません。また、このハブ構造を広く医療やヘルスケア方面でも 幅広く利用される脳波によって捉えたことから、本研究の成果は高齢者の認知機能に関わる脳機能を客観的に推定する上で大きく貢献することが期待されます。なお、この成果は、スイスの学術雑誌『Frontiers in Aging Neuroscience』にて発表されました。

高齢者の認知機能推定を実現する生物学的指標の確立に寄与

福井大学医学部を中心とする研究グループは、福井県永平寺町において健康な高齢者を199名リクルートし、健康調査とファイブ・コグとよばれる「運動」「記憶」「注意」「視空間認知」「言語」「思考」の６領域にわたる広域的な脳機能を計測する認知機能検査、さらに安静閉眼時の脳波計測を実施しました。

その中で、投薬治療などを行なっておらず、肥満や高血圧を有さない65から74歳の38名の健常高齢者を対象としました。千葉工業大学の研究グループは、計測された脳波データに対して、Phase Lag Index （PLI）と呼ばれる脳領域間の機能的な結合度合いを評価する指標を用いて機能的ネットワークを推定しました。その結果、機能的結合の強度と認知機能との関連性は認められませんでした。

一方、ハブ性を評価する媒介中心性（betweenness centrality: BC）解析では、前頭野におけるBCが認知機能と正の相関関係を示すことが明らかになりました。前頭野は各脳領域間の神経活動を制御する役割を担っており、高いハブ性はこのトップダウン制御と関連しているかもしれません。従って本研究で得られた結果は、高齢者脳における前頭野の高い情報の集約・発信・中継機能は、適切なトップダウン制御を介した、認知機能の維持に寄与する可能性を示唆しています。

認知機能に関わる機能的ネットワークの特性を、臨床的汎用性の高い脳波により同定する本研究の成果は、高齢者の認知機能推定を実現する生物学的指標の確立に寄与すると考えられます。将来的に、個々の高齢者の認知機能に合わせた適切な介入が実施されることで高い認知機能が保持され、超高齢社会においてもだれもが幸福に暮らせる社会の実現に寄与していくものと期待されます。

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（文頭画像はイメージ、文中画像はプレスリリースより）

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