3つの神経ネットワークとうつ病の関係

ぼんやりしているとき、集中して考えているとき、あるいは変化に気づいたとき──脳の中では、異なるネットワークが働いています。
近年の神経科学では、脳の機能や精神疾患を説明する考え方として《トリプルネットワーク理論》が注目されています。

  • ぼんやりしたときに働く《デフォルトモードネットワーク》
  • 意図して考えるときに活発になる《中央実行ネットワーク》
  • 2つの切り替えを担当する《顕著性ネットワーク》

この3つの大規模ネットワークは心の状態に関与し、そのバランスの乱れが、うつ病などの発症に重要な役割を果たしているとする研究が増えています。

この記事では、それぞれのネットワークの役割・機能や、うつ病との関係について、最新の知見をふまえて解説します。

3つの神経ネットワーク(トリプルネットワーク)とは

近年、脳の機能や精神疾患を説明する考え方として《トリプルネットワーク理論》が注目されています。脳の3つの大規模ネットワークの関係性が、私たちの心の状態などに深くかかわっていると考えられるというものです。
この3つのネットワークは、それぞれ《デフォルトモードネットワーク(DMN)》《中央実行ネットワーク(CEN)》《顕著性ネットワーク(SN)》と呼ばれており、これらのネットワークのバランスの崩れが、うつ病・不安症・統合失調症・自閉症・認知症などのさまざまな疾患につながると考えられています。

デフォルトモードネットワーク(DMN)

《デフォルトモードネットワーク(DMN)》とは、主に《内側前頭前野(MPFC)》《後帯状回(PCC)》《楔前部》《下頭頂小葉(IPL)》から構成されるネットワークで、図1・2の青い領域にあたります。英語では“Default Mode Network”と表記され、“DMN”と略されます。
DMNは、内的な思考に関与するネットワークで、蓄積された記憶をもとに、ぼんやりしているときや自己に関連する思考をしているときに活性化するものです。また、課題実行中においても、詳細な思考に関連して活動が見られ[1]、内的思考全般を支えるネットワークとされています。
創造性やひらめきに関与する一方で、反芻思考や過剰な自己内省にも関与することが知られており、その働きには肯定的な側面と否定的な側面の両方があります。

中央実行ネットワーク(CEN)

《中央実行ネットワーク(CEN)》とは、主に《背外側前頭前野(DLPFC)》と《後頭頂皮質》から構成されるネットワークで、図1・2の赤い領域にあたります。英語では“Central Executive Network”と表記され、“CEN”と略されます。
CENは、外部環境への注意や行動の制御に関与するネットワークで、意図的な思考や課題遂行中に活性化するものです。
もう少し詳しく述べると、注意力・思考力・理解力・判断力・記憶力・適応力などの認知機能や、目標を設定→計画を立て→その計画を効果的に実行するために思考と行動を統制する遂行機能に深く関与しており、日常生活における意思決定や社会的行動、創造的活動などを支える中核的なネットワークとされています。

顕著性ネットワーク(SN)

《顕著性ネットワーク(SN)》とは、主に《島皮質前部》と《前帯状回(ACC)》から構成されるネットワークで、図1・2の緑の領域にあたります。英語では“Salience Network”と表記され、“SN”と略されます。
SNは、外部や内部からの刺激の中で「顕著なもの(salient)」を検出し、それに応じて脳内の主要なネットワーク、特にDMN(デフォルトモードネットワーク)とCEN(中央実行ネットワーク)の活動を切り替える役割を担うネットワークです。
たとえば、ぼんやりと窓の外を眺めながら昼食のことを考えているとき(DMN優位)に、突然同僚から声をかけられると、その声に意識が向き、注意や行動の制御に関わるCENが活性化します。このように、SNは刺激の「顕著性」を評価し、必要に応じてDMNからCENへと注意の焦点を切り替えます。

ただし、CENが優位になる場面であっても、会話の文脈を理解したり、自分の記憶を参照したりするために、DMNは活動を完全に停止するわけではありません。SNは、状況に応じてDMNとCENの活動バランスを柔軟に調整するとされています。

神経ネットワークの機能異常

うつ病になることで、神経ネットワークの機能的結合のバランスが崩れます。

通常の神経ネットワーク

健康な状態では、何らかの刺激をSN(顕著性ネットワーク)が検出したときに、DMN(デフォルトモードネットワーク)からCEN(中央実行ネットワーク)に切り替えることで、刺激に対して適切に反応します(図3)。

たとえば飛んでくるボールに気づいたときに、ボールを避けたり、打ち返したり、キャッチしたり、当たらないように祈ったり、近くにいる人に注意を発したりなど、さまざまな反応を返します。

うつ病の神経ネットワーク

うつ病患者では、DMN(デフォルトモードネットワーク)内の結合とDMN-SN(顕著性ネットワーク)間の結合が必要以上に強化され、逆にSN-CEN(中央実行ネットワーク)間の結合が弱まっているため、CENへの切り替えが適切にできなくなります(図4)。

この切り替え不良は、うつ病患者が反芻思考にとらわれる一因と考えられています。
つまり「DMNで生じた反芻思考をSNが感知するものの、CENにうまく切り替えられないため、反芻思考に注意が向き続ける」ことで反芻思考にとらわれ続けるということです。

トリプルネットワークに対するTMSの抗うつ効果

物流の大規模拠点や基幹経路が何らかの理由で機能しなくなると、その先の配送が広範囲に滞ります。脳も同様に、局所的な機能障害が障害領域にとどまらず、広範囲の神経ネットワークに影響を与えます。
TMS治療では、CEN(中央実行ネットワーク)の機能を回復することで、SN(顕著性ネットワーク)がネットワーク切り替えをうまく調整し、DMN(デフォルトモードネットワーク)の過剰な活動を抑える──そのようなバランスの改善が期待されています。
こうした神経ネットワークの調整が、うつ症状の緩和につながると考えられています。

品川メンタルクリニックのTMS治療

品川メンタルクリニックは2013年より東京都でTMS治療を行っています。
現在のうつ病治療の主流は抗うつ薬による薬物治療ですが、薬物治療の効果がスッキリと現れるうつ病患者は全体の3分の1くらいで、3分の1の人にはほとんど効果が望めないという報告があります[2]
当院のTMS治療では5~6割の人が寛解(症状がほとんどなくなること)し、全体の8割程度の人の症状が軽くなっています。TMS治療と薬物治療はうつ病治療のメカニズムが異なりますので、薬物治療がうまくいかない人もあきらめずにご相談ください。

まとめ

《トリプルネットワーク理論》とは、脳の3つの大規模ネットワークの関係性が心の状態などを決定するという考え方です。
《デフォルトモードネットワーク(DMN)》《中央実行ネットワーク(CEN)》《顕著性ネットワーク(SN)》と呼ばれる3つのネットワークの機能的結合バランスの崩れが、うつ病などの多くの疾患につながることが分かってきました。

デフォルトモードネットワーク(DMN)は、内的な思考に関与するネットワークで、主にぼんやりしているときに活発に働きます。中央実行ネットワーク(CEN)は、思考と実行に深く関わる、外的に働くネットワークです。この2つのネットワークの切り替えに関連していると考えられているのが顕著性ネットワーク(SN)です。
うつ病になると三者の機能的結合のバランスが崩れ、切り替えが適切にできなくなります。

TMS治療は、このネットワークのバランス不調を改善することで、うつ症状の緩和につながると考えられています。
TMS治療と薬物治療はうつ病治療のメカニズムが異なりますので、薬物治療がうまくいかない人もあきらめずにご相談ください。

渡邊 真也

監修

渡邊 真也(わたなべ しんや)

2008年大分大学医学部卒業。現在、品川メンタルクリニック院長。精神保健指定医。

品川メンタルクリニックはうつ病かどうかが分かる「光トポグラフィー検査」や薬を使わない新たなうつ病治療「磁気刺激治療(TMS)」を行っております。
うつ病の状態が悪化する前に、ぜひお気軽にご相談ください。

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