メソリムビックドーパミン機能は、顕著性ネットワーク接続に関連しています：統合ポジトロン放出断層撮影と磁気共鳴研究

背景：統合失調症から薬物中毒まで、幅広い神経精神障害は、中骨炎ドーパミン系と皮質顕著性ネットワークの両方の異常を伴います。両方のシステムは、行動的に関連する環境刺激の検出において重要な役割を果たします。解剖学的オーバーラップは存在しますが、これらのシステム間の機能的関係は不明のままです。前臨床研究では、中骨炎ドーパミンニューロンの発射が顕著性ネットワークのノードを活性化する可能性があることが示唆されていますが、このネットワークの種固有の性質を考えると、in vivoで人間の研究が必要です。 方法：ポジトロン放出断層撮影を使用して、脳線帯内のドーパミン放出能力（D2/3受容体リガンド11C-PHNO、n = 23を使用）とドーパミン合成能力（18Fドーパ、n = 21を使用）を測定しました。休止状態の機能的磁気共鳴画像法も、同じ個人で顕著性ネットワークの機能的接続性を調査するために行われました。ドーパミン測定とネットワーク接続の関係を特徴付けるために、グラフの理論的アプローチを使用しました。 結果：ドーパミン合成能力は、より大きな顕著性ネットワークの接続性に関連しており、この関係は、情報処理ハブとして機能する脳領域で特に明らかでした。対照的に、ドーパミンの放出能力は、顕著なネットワークの接続性が低下することと関連していた。ドーパミンの測定と視覚的および感覚運動ネットワークの間には関係がなく、調査結果の特異性を示しています。 結論：我々の調査結果は、顕著性ネットワークと中骨炎ドーパミン系の間の密接な関係を示しており、それらは両方のシステムの異常な機能が観察されている神経精神疾患に関連しています。

BACKGROUND: A wide range of neuropsychiatric disorders, from schizophrenia to drug addiction, involve abnormalities in both the mesolimbic dopamine system and the cortical salience network. Both systems play a key role in the detection of behaviorally relevant environmental stimuli. Although anatomical overlap exists, the functional relationship between these systems remains unknown. Preclinical research has suggested that the firing of mesolimbic dopamine neurons may activate nodes of the salience network, but in vivo human research is required given the species-specific nature of this network. METHODS: We employed positron emission tomography to measure both dopamine release capacity (using the D2/3 receptor ligand 11C-PHNO, n = 23) and dopamine synthesis capacity (using 18F-DOPA, n = 21) within the ventral striatum. Resting-state functional magnetic resonance imaging was also undertaken in the same individuals to investigate salience network functional connectivity. A graph theoretical approach was used to characterize the relationship between dopamine measures and network connectivity. RESULTS: Dopamine synthesis capacity was associated with greater salience network connectivity, and this relationship was particularly apparent for brain regions that act as information-processing hubs. In contrast, dopamine release capacity was associated with weaker salience network connectivity. There was no relationship between dopamine measures and visual and sensorimotor networks, indicating specificity of the findings. CONCLUSIONS: Our findings demonstrate a close relationship between the salience network and mesolimbic dopamine system, and they are relevant to neuropsychiatric illnesses in which aberrant functioning of both systems has been observed.