自閉スペクトラム症における脳形態学的変化と複数の行動スペクトラムとの関連：行動因果的構造共分散ネットワーク分析

科学分野:

• 神経科学
• 発達神経科学
• 脳画像法

背景:

• 自閉スペクトラム症（ASD）は、多様な行動症状と脳灰白質（GM）の変化を呈する。
• ASDにおけるGM体積変化の進行性と因果的性質、および行動との関連を理解することは極めて重要である。
• 本研究では、行動スペクトラム全体にわたるASD内の因果的GM体積変化の異質性を調査した。

研究 の 目的:

• ASD個人の因果的GM体積変化の異質性を探求すること。
• ASD内の異なる神経解剖学的サブタイプを特定すること。
• ASDにおけるGM体積の変化と特定の行動領域との関連を明らかにすること。

主な方法:

• 131人の自閉症者と246人の定型発達者の脳構造画像および臨床データを利用した。
• 新規の行動因果的構造共分散ネットワーク（BCaSCN）分析を開発・適用した。
• 疾患進行をモデル化するために、GM体積マップと行動スコア（社会的応答性尺度）から擬似時系列データを生成した。

主要な成果:

• ASDの2つの異なる神経サブタイプを特定し、灰白質（GM）体積の変化が異なっていた。
• BCaSCN分析により、2つのASD神経サブタイプ間の因果的GM体積変化の異質性が明らかになった。
• サブタイプ1は認知領域で、サブタイプ2は意欲、マナー、コミュニケーション領域で高い因果的ネットワーク活動を示した。

結論:

• ASDサブタイプは、異質な因果的GM体積変化によって特徴付けられる。
• これらの異なる脳の変化は、ASDで観察される特定の行動領域と相関する可能性がある。
• 擬似時系列データを使用したため、結果は注意して解釈する必要があり、これらの所見を検証するためには、将来の縦断的研究が必要である。