アレクサンダー・T・サック

アレクサンダー・T・サック
生まれる	( 1972-10-09 )1972年10月9日（52歳） フランクフルト・アム・マイン、ドイツ
国籍	ドイツ語
職業	神経科学者、認知心理学者、学者、研究者
受賞歴	ドイツ学術奨学財団フェロー 、アルツハイマー研究イニシアチブフェロー、 フルブライト奨学生 、VENI-VIDI-VICI賞受賞者
学歴
教育	心理学学士 、心理学 修士、自然科学博士
母校	フランクフルト大学、ドイツ
学術研究
機関	マーストリヒト大学

アレクサンダー・T・サック（1972年10月9日生まれ）は、ドイツの 神経科学者、認知心理学者。現在、マーストリヒト大学心理学・神経科学部の応用認知神経科学の教授および学科長に任命されている。また、オランダ・フランダース脳刺激財団の共同創設者および理事、国際臨床TMS認定コースのディレクター、統合神経科学センター（CIN）の共同ディレクター、マーストリヒト大学医療センターの経頭蓋脳刺激ポリクリニックの科学ディレクターでもある。^[1]

サックの研究対象は主に脳刺激と応用認知神経科学です。彼は非侵襲性脳刺激、基礎および応用認知神経科学、臨床脳研究を専門としています。^[2]

サック氏はドイツ学術奨学財団のフェローであり、アルツハイマー研究イニシアチブのフェローでもありました。また、オランダ王立芸術科学アカデミーの若手アカデミー（KNAW）^[3]およびヨーロッパ若手アカデミー（YAE）の会員でもあります。

彼は心理学と神経科学を学び、1995年にフランクフルト・アム・マインのヨハン・ヴォルフガング・ゲーテ大学で心理学の学士号を取得し、2000年には同大学で修士号も取得した。2003年には神経科学の博士号を取得した。^[1]

サック氏は2000年にドイツ学術奨学財団の支援を受けてフランクフルト大学の博士課程に入学し、 2003年に神経科学の博士号を取得。 2005年よりマーストリヒト脳イメージングセンター（M-BIC）の「脳刺激と認知」研究部門の主任研究員および責任者を務めている。 ^[4] 2009年、マーストリヒト大学の認知・臨床神経科学の国際的かつ学部間研究修士課程の委員長およびプログラムディレクターに任命された。^[5] 2015年、オランダ・フランダース脳刺激財団を共同設立し、会長を務めた。^[6] 2015年から2016年までマーストリヒト大学認知神経科学科長を務め、その後2016年から2020年までマーストリヒト大学心理学・神経科学学部副学部長に任命された。2017年以降は同大学の統合神経科学センター（CIN）の共同所長も務めている。^[7]

サックのマーストリヒト大学での学術的役職には、2005年から2008年までの認知神経科学科の助教授が含まれます^{[8]。その後、2011年まで}認知と脳の可塑性の准教授に任命されました。それ以来、彼はマーストリヒト大学心理学・神経科学学部の脳刺激と応用認知神経科学の教授を務めています。マーストリヒト大学以外では、2015年からイタリアのパレルモ大学実験生物医学および臨床神経科学科の客員教授を務めています^。[1]

サック氏は、脳刺激と認知神経科学研究の先駆者であり、影響力のあるリーダーです。非侵襲性の脳画像化と脳刺激技術を組み合わせて開発することで、人間の認知の根底にある脳のダイナミクスの解明に貢献しました。マーストリヒト脳イメージングセンターの「脳刺激と認知」の主任研究員として、彼の研究は主に注意、学習、記憶、認知制御の根底にある神経生物学的および心理学的原理に焦点を当てています。彼の科学的アプローチは、心理物理学、視線追跡、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）、脳波記録法（EEG）、経頭蓋脳刺激、特に経頭蓋磁気刺激法（TMS）と経頭蓋電気刺激法（TES、TDCSとTACSを含む）など、さまざまな脳研究技術を組み合わせることを特徴としています。彼はチームとともに、認知行動中にTMS-fMRI-EEGを同時に実装する開発を先導し、認知に従事している参加者の個々の脳ネットワーク応答（fMRI）と脳の振動状態（EEG）を記録しながら脳刺激を適用できるようにしました。^[1]

サックは、同時TMS-EEG-fMRIによって、振動状態間の偶然の依存関係と皮質皮質下ネットワーク全体の信号伝播を直接かつ正確に監視できることを示しました。これは、動的認知回路とその機能不全に関する対象固有のネットワーク研究の有望な非侵襲的手段を提供します。彼の革新的なアプローチにより、特定の脳全体の機能ネットワーク内で脳状態に依存する信号伝播を直接かつ非侵襲的に調査し、時間的（振動）および空間的（脳全体のネットワーク）コーディングダイナミクスがどのように相互に関連しているかを研究することができます。 ^[9]以前のTMS-fMRIの組み合わせ研究では、同時機能的磁気共鳴画像法（fMRI）中、および参加者がさまざまな視空間タスクを実行している間に、経頭蓋磁気刺激（TMS）を頭頂葉皮質に適用しました。結果は、頭頂葉損傷後の視空間障害は、右半球優位の特定の前頭頭頂葉ネットワーク全体の活動の乱れによって引き起こされるという考えを裏付けています。この研究では、タスク実行中にfMRIと磁気脳刺激を同時に行うことで、特定の認知プロセスに機能的に関連する脳領域のネットワークを識別し、視覚化できることも示されています。^[10]

関連する理論的貢献において、サックはTMSと機能的神経画像技術を組み合わせたさまざまなアプローチとTMSの欠点について説明しています。機能的脳行動関係の調査が依然として直面する概念的および方法論的限界を批判的に分析した後、彼はTMSの方法論的限界の一部は機能的神経画像との組み合わせによって克服できると主張しましたが、すべてではありません。^[11]

サックは、振動が認知脳領域間のコミュニケーションの基盤となり、認知的要求に応じて意味のある脳ネットワークを柔軟に構成できると提唱した。また、背側注意ネットワーク（DAN）の機能的役割を見直し、この特定のネットワークが非常に基本的な認知メカニズムをサポートし、（特に知覚）脳モジュール内の表現を強化、維持、再活性化してさまざまな認知プロセスを可能にする注意バイアス信号の神経源であると提唱した。このように、DANは脳の柔軟な認知システムの重要なハブとして機能し、認知におけるその包括的な役割を示している。^[12]

サック氏は、健康な被験者に個別化された振動ベースの経頭蓋脳刺激を施すことで、選択的注意を強化できることを明らかにした。サック氏と彼のチームは、EEG と経頭蓋交流刺激 (EEG-tACS) を組み合わせて、脳の片方の半球におけるアルファ振動活動の個々のパワー (振幅) を同調させた。重要なのは、この EEG ベースの tACS 介入により、EEG で検証されたように側方アルファ振動が大幅に増加しただけでなく、健康な被験者が特定の半球で刺激に集中、検出、識別する能力が大幅に向上し、選択的空間注意が促進されたことである。認知能力は脳刺激なしの場合と比べて大幅に向上し、経頭蓋電気脳刺激が認知機能の向上につながることが示された。

記憶の分野では、サックは、作業記憶に複数の項目を保存することは、これらの異なる項目を異なる振動位相に沿ってクラスタリングすることによってもたらされることを発見しました。サックは、作業記憶内のこの種の振動ソート方式が、実際に行動パフォーマンスに機能的に関連していることを示すことができました。 ^[13]サックはさらに、シータ位相とアルファ位相が、境界付近の項目分類応答をどちらかのカテゴリに偏らせること、およびシータ範囲でより強い振動クラスタリングを持つ参加者は、項目カテゴリ間のより鋭い識別パフォーマンスを示すことを示しました。行動に関連する機能的位相順序付けのこれらの発見は、これまで主に理論的な位相コード化振動順序付けの説明の行動的関連性を解明する上での画期的な出来事でした。振動の反復的な性質により、各項目は独自の位相で更新され、それによって維持されます。^[14]

サック氏はまた、ワーキングメモリ保持期間中に分散型後頭頭頂部 EEG 信号を線形分類器でデコードし、感覚インパルス刺激を使用してワーキングメモリに保持されている内容に関連する分散型神経活動の読み出しを強化しました。これにより、サック氏と彼のチームは、保持中の記憶情報の内容がシータ/アルファ範囲で進行中の振動の位相によって調整されること、そして重要なことに、記憶パフォーマンスがインパルス刺激が提示された位相によって調整されることを明らかにしました。彼は、記憶内容が高い位相でインパルス刺激を提示する介入により、健康なボランティアのワーキングメモリパフォーマンスが向上することを発見しました。彼の研究室のこれらの研究は、記憶に保持されている情報が後部皮質領域で周期的に表され、この記憶内容の調整が記憶パフォーマンスに影響を与えることを示しています。総合的に、これらの結果は、ワーキングメモリ情報が限られた位相範囲内で最大化され、位相選択刺激が健康な若いボランティアでもワーキングメモリを改善できることを人間で実証した証拠を表しています。^[15]

サックは、科学誌に発表された重要な論文で、rTMS による一時的な仮想病変の作成と、イベント関連トリプルパルス TMS による正確な時間測定研究の利点を組み合わせた新しい TMS 手順を紹介しました。^[16]この研究では、TMS 誘発仮想病変が機能再編成を引き起こす可能性があることが示されました。機能再編成では、脳の一部がタスク実行中に特定の認知機能を引き継ぐことで、別の脳領域の活動中断を即座に補い、人間の脳の非常に動的な特性が明らかになりました。これは、人間の脳が機能不全を補い、神経ネットワークを再編成して機能を維持または回復する、膨大な能力、適応性、柔軟性を備えていることを示しています。^[16]

• ドイツ学術奨学財団フェロー
• アルツハイマー研究イニシアチブフェロー
• 2012年 – オランダ王立芸術科学アカデミー（KNAW）のDJA会員^[3]
• 2013年 – ヨーロッパ若手アカデミー（YAE）会員
• フルブライト奨学生

• Reithler, J., Peters, JC, & Sack, AT (2011). マルチモーダル経頭蓋磁気刺激：同時神経イメージングを用いた非侵襲性脳刺激の神経ネットワークダイナミクスの解明。神経生物学の進歩、94(2), 149–165。
• Duecker, F., Formisano, E., & Sack, AT (2013). 空間注意の自発的制御における半球間の違い：前頭皮質における右半球優位性の直接的証拠。認知神経科学ジャーナル、25(8)、1332–1342。
• Lückmann, HC, Jacobs, HI, & Sack, AT (2014). 認知における前頭頭頂領域の多機能的役割：包括的メカニズムとしての内部注意。Progress in Neurobiology、116、66–86。
• Ten Oever, S., & Sack, AT (2015). 振動位相が音節知覚を形成する。米国科学アカデミー紀要、112(52), 15833–15837。
• Schilberg, L., Engelen, T., Ten Oever, S., Schuhmann, T., De Gelder, B., de Graaf, TA, & Sack, AT (2018). 一次運動野におけるベータ周波数tACSの位相が皮質脊髄路興奮性を調節する。Cortex, 103, 142–152.
• Ten Oever, S., De Weerd, P., & Sack, AT (2020). ワーキングメモリの内容とパフォーマンスの位相依存的増幅。ネイチャーコミュニケーションズ、11(1)、1–8。
• Peters, JC, Reithler, J., Graaf, TAD, Schuhmann, T., Goebel, R., & Sack, AT (2020). 同時ヒトTMS-EEG-fMRIにより、皮質皮質下ネットワーク活動の振動性脳状態依存ゲーティングのモニタリングが可能に。Communications biology、3(1)、1–11。
• Gallotto, S., Duecker, F., Ten Oever, S., Schuhmann, T., De Graaf, TA, & Sack, AT (2020)。アルファパワー変調と競合する視覚空間注意理論との関連。NeuroImage、207、116429。
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• ヴェッテルル、ヘレナ TS;サック、アレクサンダー T.オルブリッヒ、セバスチャン。スタイバー、スヴェン。ラウホースト、レニー。アムリー、プレンティス。ピッツァガリ、ディエゴ A.ファン・デル・ヴィン、ニキータ。ファン・ワールデ、ジェローン・A.ブルノフスキー、マーティン。ヴァン・オストロム、アイリス。リーツマ、ベン。フェケス、ヨハン。ファン・ダイク、ハネケ。アルンズ、マルティン（2023年11月16日）。 「うつ病における薬物療法と脳刺激治療を層別化する方法としてのアルファピーク周波数に基づくブレインマーカー-I」。自然のメンタルヘルス。1 (12): 1023–1032。土井：10.1038/s44220-023-00160-7。