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〜最新の脳波技術を用いた科学的根拠による理解の促進〜

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自閉スペクトラム症者のコミュニケーション障害に関する新たな視点
〜最新の脳波技術を用いた科学的根拠による理解の促進〜

2017年11月

筑波大学システム情報系 川崎真弘准教授と
京都大学大学院人間・環境学研究科 船曳康子准教授は、
理化学研究所 山口陽子チームリーダー、
北城圭一連携ユニットリーダー/副チームリーダー、
京都大学 村井俊哉教授、帝塚山学院大学 深尾憲二朗教授らとの共同研究により、
自閉スペクトラム症者がコミュニケーションをとるにあたる上での困難には、
他者が示すイレギュラーなリズムへの適応が困難であることが関係していることを、
行動データと脳波データ解析により見出しました。

今回見出された結果から、自閉スペクトラム症の二大特徴である、
社会的コミュニケーションの障害とこだわり傾向の強さは、
イレギュラーさに適応することの困難さにより
統合的に説明できる可能性が開かれました。

この理論に基づいた脳波解析を使うことで、
自閉スペクトラム症に関する理解をなおいっそう深め、
新たな支援方法の開発、さらなる解析技術の開発・活用が期待されます。

本研究の成果は、2017年11月8日(日本時間同日19時)付で、
Scientific Reports誌にオンライン公開されました。

自閉スペクトラム症の特徴は多彩であるうえに、
個人差が大きいこともよく知られています。
その中でも、社会的コミュニケーションの障害と
こだわり傾向の強さが二大特徴であることがわかっています。

自閉スペクトラム症を正しく理解するうえでは、
一見関係がなさそうに見えるこの二大特徴が、
なぜ同時に発生するのかを理解することが必要不可欠です。

従来の研究では、種々の社会性を必要とする心理課題が用いられてきました。
それに対して本研究では、単純な行動リズム同期課題を作成し、
自閉スペクトラム症の特徴を明らかにすることにしました。

従来の研究によれば、
会話時や拍手時などに行動リズム同期が観測されており、
この同期によって人間関係が改善されることが報告されています。

本研究では、行動リズム同期に起因する脳活動の負荷を分析するために、
リズム同期課題時の脳波測定を行い、
脳波リズム、行動リズム、自閉スペクトラム症の特徴、
の三者の関係性を検証しました。

リズム同期課題においては、
参加者がキーボードを押す(タッピングする)と音が鳴り、
続けて相手がタッピングすると別の音が鳴ります。
このタッピングの時間間隔が一定であるほど
二者のリズムは同期しているとして、この同期量を評価しました。

参加者は、リズム同期課題を PC(コンピューター)プログラムと
人(定型発達者)を相手に行いました。
PC プログラムとしては、常に一定の時間間隔でタッピングするプログラムと、
時間間隔を急に変更するプログラム、の2種類を使用しました。

行動データを解析した結果、自閉スペクトラム症群は、定型発達群に比べると、
相手が人や急に変動するPCプログラム相手だと同期量が少ないことがわかりました。
この同期量の少なさは、
主に自閉スペクトラム症のこだわり傾向の強さと
関係があることがわかりました。

その一方で、リズムが一定のPCプログラムが相手の場合は、
両群の同期量に差はありませんでした。

これらのことから、自閉スペクトラム症者は
人が持つリズムの揺らぎや急な変動に適応することが
困難であることがわかりました。

次に、脳波データを解析した結果、
自閉スペクトラム症群のみにおいて、
認知負荷に関係する前頭シータ波が増加することがわかりました。
この前頭シータ波の増加は、相手が人であっても
PC であっても増加し、とくに自閉スペクトラム症のこだわり傾向の強さと
関係があることがわかりました。

上記の結果から、自閉スペクトラム症者では、
単純なコミュニケーションに含まれる他者のイレギュラーな
リズムに適応することに負荷がかかっていること、
しかもこれにはこだわり傾向が関係していることが、
実験と臨床の両面から発見されました。

つまり本研究により、自閉スペクトラム症の二大特徴である、
コミュニケーションの困難さとこだわり傾向の強さは、
他者のイレギュラーなリズムへの適応の困難さとして
統合的に説明できる可能性が初めて示されました。

本研究成果により、幅広い行動特徴を示す自閉スペクトラム症の背景メカニズムを、
他者のイレギュラーなリズムへの適応の困難さを示す行動や脳活動をみることで、
脳・行動の機能面から理論的に明らかにできる可能性が開けました。
そしてそれにより、日常生活における行動や症状の統合的理解、
また新たな支援方法を提案することが可能になり、さらなる脳波解析技術の活用が期待されます。

 

用語説明

1) 自閉スペクトラム症
社会的コミュニケーションおよび相互関係における持続的障害と、
限定された反復する様式の行動、興味、活動を特徴とする、神経発達症の中の一群

2) こだわり傾向
融通の効かない執着、同じ行動の反復、興味対象の限局などの傾向があること。

3) イレギュラーなリズム
急に時間間隔が変更されるリズムのこと。

4) 行動リズム同期
独立した 2 つの異なるリズムをもった振動事象が、
ある相互作用が加わることで、同じリズム(調子)で振る舞うこと。

5) 認知負荷
見たり、聞いたり、考えたり、記憶したりすることで、脳にかかる負荷のこと。

6) 前頭のシータ波
脳波の種類の一つ。シータ波とは脳波の中に含まれる 4〜7 ヘルツのリズムのこと。

 

参考文献:Frontal theta activation during motor synchronization in autism

 


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