ID自閉症に役立つ脳スキャン？

新しい研究は、自閉症に関連する脳の異常が脳スキャンで検出できる日があるかもしれないことを示唆しています。

これらの特定の脳異常の早期発見は、診断の改善と自閉症スペクトラム障害の理解の向上につながります。

自閉症に関連するバイオマーカーを発見することは困難でした。これは、あるグループの患者に約束を示す方法を別のグループに適用すると失敗することが多いためです。

しかし、新しい研究では、科学者は新しい程度の成功を報告しています。彼らが提案したバイオマーカーは、大人の2つの異なるセットを評価する際に、比較的高い精度で機能しました。

科学者は、「分類子なぜなら、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）の脳スキャンに基づいて、自閉症スペクトラム障害のある被験者とそうでない被験者のセットを分類できるからです。

自閉症の有無にかかわらず多数の人々の脳ネットワーク接続の何千もの接続を分析することにより、ソフトウェアは、伝統的に自閉症と診断されていた人とそうではなかった人を高精度で伝えることができる16の主要な地域間機能的接続を発見しました。

この技術は、主に日本の京都にあるAdvanced Telecommunications Research Institute Internationalで開発され、ロードアイランドのブラウン大学の3人の共著者の多大な貢献がありました。

研究者は、日本の3つのサイトで181人の成人のボランティアを調査し、7つのサイトで88人のアメリカ人成人のグループにアルゴリズムを適用しました。自閉症と診断されたすべての研究ボランティアは知的障害を持っていませんでした。

ブラウンの認知、言語、心理学の准教授である共同研究者である佐々木優香博士は、「分類子をまったく異なるコホートに[成功裏に]適用した最初の研究です」と述べた。

「これまで数多くの試みがありました。ようやく問題を克服しました。」

2つの機械学習アルゴリズムをブレンドした分類子は、各母集団でうまく機能し、日本人のボランティアでは平均85％の精度、アメリカ人では75％の精度でした。

研究者たちは、この程度の集団間性能が純粋に偶然に見られる確率は100万分の1であると計算しました。

研究者は、分類器の自閉症診断の予測を、臨床医が現在利用できる主な診断方法である自閉症診断観察スケジュール（ADOS）と比較することにより、分類器の有効性を検証しました。

ADOSは、生物学や生理学のマーカーではなく、医師のインタビューと行動の観察に基づいています。分類子は、ADOS通信コンポーネントのスコアを統計的に有意な相関である0.44で予測できました。相関関係は、分類子によって識別された16の接続がADOSで重要な属性に関連していることを示唆しています。

その後、研究者たちは、そのつながりが、他の人への肯定応答、顔の処理、感情の処理などの脳機能に関与する脳ネットワークに関連付けられていることを発見しました。この解剖学的配置は、社会的および感情的な認識などの自閉症スペクトラム障害に関連する症状と一致しています。

最後に、チームは、分類子が自閉症スペクトラム障害と他の精神状態との類似点と相違点を適切に反映しているかどうかを調べました。

たとえば、自閉症は、統合失調症といくつかの類似点を共有することが知られていますが、うつ病や注意欠陥多動性障害とは共有されていません。

条件のない同様の人々と比較してこれらの他の障害のある患者に適用した場合、分類子は統合失調症患者の識別において中程度ではあるが統計的に有意な精度を示しましたが、うつ病またはADHD患者は示しませんでした。

佐々木氏は、データ収集に必要なMRIスキャンは単純であると述べた。被験者はマシンで約10分を費やすだけで、特別なタスクを実行する必要はありませんでした。彼らはただじっとしていて休む必要がありました。

その単純さにもかかわらず、分類器は研究の問題として前例のないほど優れた性能を発揮しているにもかかわらず、佐々木氏は、まだ臨床ツールになる準備ができていないと述べた。将来的にはその発展がもたらされるかもしれませんが、最初に改良が必要になります。

「精度レベルはもっと高くする必要がある」と佐々木は言った。 「80％の精度は、現実の世界では役に立たない場合があります。」

この調査のボランティアはすべて大人であったため、子供たちの間でどのように機能するかについても明らかではありません。

分類器は現在の診断の準備ができていませんが、精度が向上してスキャンと分析が向上するため、生理学に基づく診断ツールだけでなく、治療の有効性を監視するアプローチにもなる可能性があります。

佐々木氏によると、医師はおそらくいつかこのツールを使用して、治療によって脳の接続性が変化するかどうかを監視できるようになるという。

研究はジャーナルに掲載されています 自然コミュニケーション.

出典：ブラウン大学