2012年8月15日
佐藤 特定准教授
自闭症スペクトラム障害は、人口の数パーセントを占めると推测される発达障害で、社会性の障害が主な症状です。特に表情を通したコミュニケーションは、中核的な问题とされています。しかし、自闭症スペクトラム障害で表情コミュニケーションがなぜうまくできないのか、その脳のメカニズムは不明でした。
佐藤弥 白眉センター特定准教授、十一元三 医学研究科教授、魚野翔太 同研究員、河内山隆紀 霊長類研究所白眉プロジェクト特定研究員のグループは、自閉症スペクトラム障害群および定型発達群を対象として、表情を見ている間の脳活動を機能的磁気共鳴画像法（fMRI）で計測することで、この問題を検討しました。従来のほとんどの研究が静的表情を呈示したのに対し、より現実的な表情コミュニケーションを評価できる動的表情を呈示しました。
その结果、自闭症スペクトラム障害群では、下前头回などの活动が低いことが示されました。下前头回は、他者の运动と自分の运动を结び付ける「ミラーニューロン」があるといわれている部位です。さらに、神経ネットワークの分析の结果、定型発达群では上侧头沟（表情の视覚分析に関わることが分かっています）と下前头回が机能的に结合する神経回路が形成されているのに対し、自闭症スペクトラム障害群ではこの回路がうまくはたらいていないことが示されました。
これらの知见は、自闭症スペクトラム障害における表情コミュニケーションの问题が、相手の表情に自动的に共鸣するミラーニューロンの活动不全に起因することを示唆します。またそれが机能的な神経回路の形成の问题から生じることを示唆します。今后この研究成果をもとに、动的表情を用いた脳机能诊断法を开発する、表情への运动応答に注目した疗育法を开発する、といった展开が期待されます。
この成果は、英医学誌BMC Neuroscience（ビーエムシーニューロサイエンス）誌にて発表されました。
研究の背景
自闭症スペクトラム障害は自闭症やアスペルガー障害の総称で、人口の数パーセントを占めると推测されており、社会性の障害が主な症状です。特に表情を通したコミュニケーションは、中核的な问题とされています。
しかし、表情コミュニケーションがなぜうまくできないのか、その脳のメカニズムはどのようなものか、不明でした。先行の脳机能画像研究の结果は不一致で、结论が得られていません。そうした研究のほとんどは、表情の静止画写真を见たときの脳活动を计测するものでした。しかし、皆さんの日常生活を思い浮かべてもらえば分かるように、动きのある表情のほうがより现実的で、それゆえに表情コミュニケーションの问题を的确に反映すると考えられます。さらに従来の研究が评価対象にしてきたように、脳は个々の领域が様々な机能を担うだけではありません。それらの复数の领域が机能的に结合した神経回路としてもはたらくのです。しかしながら、动的表情処理の神経回路については、定型発达群でさえもほとんど解明されていませんでした。
研究内容と成果
そこで研究グループは、自闭症スペクトラム障害群の成人12名および定型発达群の成人13名を対象として、动的表情（図1）および静的表情を见ている间の脳活动を蹿惭搁滨で计测しました。脳领域の活动の强さを比较し、また神経ネットワークを分析しました。
図1： 動的表情の例。無表情から感情を表す表情に変化
その结果、动的表情を见たとき、上侧头沟?纺锤状回?扁桃体?内侧前头前野?下前头回といった领域の活动が、自闭症スペクトラム障害群において定型発达群よりも低いことが示されました（図2）。これらは全て、対人相互作用に関わることが分かっている领域です。
これらの领域の中で特に兴味深いのは、下前头回の活动の违いです。下前头回は、他者の运动と自分の运动を结び付ける「ミラーニューロン」がある部位です。自闭症スペクトラム障害群では、他者の动的表情を见たとき、自动的に共鸣応答するミラーニューロンがうまく机能していないことが示唆されます。
図2：动的表情を见たとき、自闭症スペクトラム障害群において定型発达群よりも低い活动が示された脳领域
さらに神経回路の分析から、定型発达群において、动画表情を见ているときには视覚野の上侧头沟（表情の视覚分析に関わることが分かっています）と下前头回の间の机能的结合が强くなることが分かりました（図3）。この神経回路によって私たちは、表情の视覚分析の结果に基づいて表情を模倣したり、自分の表情运动の情报を使って他者の感情を読み取ったりしていると考えられます。
これに対し、自闭症スペクトラム障害群では、上侧头沟と下前头回の间の结合が弱く、动画表情処理の回路がうまく机能していないことが示されました。
図3： 動的表情を見たときのミラーニューロン回路。上側頭溝と下前頭回の双方向の結合が、自閉症スペクトラム障害群において定型発達群よりも弱いことが示された。
今回の研究は、自闭症スペクトラム障害群において、表情コミュニケーションの问题の基盘にミラーニューロン回路の不全があることを报告する、世界で初めてのものです。
今后の展开
今回の研究成果に基づく今后の展开が期待されます。例えば、自閉症スペクトラム障害についての客観的な診断基準が開発されることが期待されます。現状では診断は行動に基づくもので、その信頼性について議論が続いています。今回の結果は、動的表情の観察時の脳活動計測という手法が、自閉症スペクトラム障害群と定型発達群を客観的に判別する可能性を示唆します。また、療育法への新たな示唆が期待されます。従来の主要な療育法では、表情の写真や絵を認識するトレーニングが提案されています。しかし我々の研究結果は、動く表情を見てそれを模倣するトレーニングが、より自閉症スペクトラムの問題に関連しており、現実の表情コミュニケーションの改善につながる可能性を示唆します。
本研究は、最先端?次世代研究开発支援プログラム、ベネッセコーポレーション、発达障害研究推进机构の支援を受けました。
书誌情报
[DOI]
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着者
Sato Wataru*, Toichi Motomi*, Uono Shota & Kochiyama Takanori (*equal contributors)
タイトル
Impaired social brain network for processing dynamic facial expressions in autism spectrum disorders.
掲载誌
BMC Neuroscience, 13:99 （2012）()
- 京都新聞（8月18日 27面）、産経新聞（8月18日 22面）、日本経済新聞（8月19日 34面）および毎日新聞（8月18日 29面）に掲載されました。