Network analysis reveals abnormal functional brain circuitry in anxious dogs
書誌情報Xu Y, Christiaen E, De Witte S, Chen Q, Peremans K, Saunders JH, et al. (2023) Network analysis reveals abnormal functional brain circuitry in anxious dogs. PLoS ONE 18(3): e0282087. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0282087
表題の論文を日本語訳してみました。翻訳アプリにかけた日本語訳を英文に照らして修正していますが表記のゆれや訳の間違いがあるかもしれません。正確に内容を知りたい方は原文をご覧ください。
要旨：Abstract
不安はヒトの精神疾患の中でも一般的な疾患であり、犬においても神経精神医学的な問題として頻繁に報告されている。
ヒトの神経画像研究では、脳の機能的ネットワークの異常が不安に関与している可能性が示された。
本研究では、イヌにおいても同様のネットワークトポロジーの変化が存在すると予想した。我々は25頭の健常犬と13頭の患者に対して安静時機能的MRIを行った。
不安症状の評価には、一般的な犬行動評価研究質問票を用いた。
脳機能ネットワークを構築し、グラフ理論を用いて2群間の差異を比較した。グローバルなネットワークトポロジーに有意差は認められなかった。
しかし、不安回路に注目すると、患者の扁桃体では、大域的効率と局所的効率が有意に高く、特性パス長は有意に低かった。
また、不安回路の一部である扁桃体-海馬、扁桃体-間脳、扁桃体-視床、前頭葉-海馬、前頭葉-視床、海馬-視床間の高い結合性が検出された。
さらに、ネットワーク指標と不安症状との相関は有意であった。
扁桃体におけるネットワーク測定値の変化は、他人指向性恐怖および興奮性と相関していた。
海馬における度合いの変化は、愛着／注意の追求、訓練性、触覚過敏と相関していた。
前頭葉機能の異常は、追跡および身近な犬への攻撃性と相関していた。
愛着／注意の追求は、扁桃体-海馬および扁桃体-視床間の機能的結合性と相関していた。
身近な犬への攻撃性は、グローバルなネットワークトポロジーの変化と相関していた。
これらの知見は、犬の不安の根底にある脳機能ネットワークの異常なトポロジー構成に光を当てるものであろう。
Anxiety is a common disease within human psychiatric disorders and has also been described as a frequently neuropsychiatric problem in dogs. Human neuroimaging studies showed abnormal functional brain networks might be involved in anxiety. In this study, we expected similar changes in network topology are also present in dogs. We performed resting-state functional MRI on 25 healthy dogs and 13 patients. The generic Canine Behavioral Assessment & Research Questionnaire was used to evaluate anxiety symptoms. We constructed functional brain networks and used graph theory to compare the differences between two groups. No significant differences in global network topology were found. However, focusing on the anxiety circuit, global efficiency and local efficiency were significantly higher, and characteristic path length was significantly lower in the amygdala in patients. We detected higher connectivity between amygdala-hippocampus, amygdala-mesencephalon, amygdala-thalamus, frontal lobe-hippocampus, frontal lobe-thalamus, and hippocampus-thalamus, all part of the anxiety circuit. Moreover, correlations between network metrics and anxiety symptoms were significant. Altered network measures in the amygdala were correlated with stranger-directed fear and excitability; altered degree in the hippocampus was related to attachment/attention seeking, trainability, and touch sensitivity; abnormal frontal lobe function was related to chasing and familiar dog aggression; attachment/attention seeking was correlated with functional connectivity between amygdala-hippocampus and amygdala-thalamus; familiar dog aggression was related to global network topology change. These findings may shed light on the aberrant topological organization of functional brain networks underlying anxiety in dogs.