Neural network and facial expression analysis during social interaction: using two magnetoencephalography

社交互动过程中的神经网络和面部表情分析：使用两次脑磁图

• 批准号: 20K07719
• 负责人: 長谷川 千秋
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K07719/
• 关键词: 脳磁図; 自閉スペクトラム症; 母子インタラクション; 表情解析; 脳内ネットワーク; 脳磁図（MEG）; 社会性; 親子

本研究の目的は、自閉スペクトラム症(ASD)児に特異的な対人交流特性を脳生理学的指標から捉えることである。世界唯一の、小児・成人用脳磁図(MEG)同時計測システムを用いて、親子の自然な交流場面の脳活動を測定し、非線形理論やネットワーク理論に基づく最先端の解析アルゴリズムにより2者インタラクション場面の脳内神経ネットワークの理解を目指す。非侵襲的で静音性に優れたMEGを用いた計測により、自制が長時間保てない乳幼児や感覚過敏のあるASD児でも自然な状態で検査が可能となる。予備実験のサンプルデータから実験プロトコルの実行可能性を確認し、複雑性を指標としてASD児と定型発達(TD)児の比較検討を始めている。この研究は、ASDにおける実践的な生物学的指標の確立、乳幼児期における早期診断、さらにはコミュニケーション支援システムの構築に大きく貢献すると考えられ、臨床応用の可能性も大きい。これまでに取得したデータを用いて、ASD幼児と定型発達幼児の比較研究を行っている。ASD幼児20名と定型発達幼児25名の、親子見つめ合い場面の脳活動を比較したところ、Right fusiform gyrusとRight superior temporal sulcusの領域における視覚性のガンマ活動（61-90Hz）がASD群で有意に低下していることがわかった。本年度の成果としては、この解析結果がPsychiatry and Clinical Neurosciences Reports誌に受理された。加えて母子データの相互性を評価する解析を進めている。見つめ合い課題の母子データが揃っているデータセット（ASD群16組、定型発達群18組）を用いて、母子の脳間インタラクションを評価し、現在論文作成中である。

本研究的目的是利用大脑生理指标了解自闭症谱系障碍（ASD）儿童特有的人际互动特征。使用世界上唯一的儿童和成人同步脑磁图（MEG）测量系统，我们测量父母和孩子之间自然互动过程中的大脑活动，并使用基于非线性理论和网络理论的最先进的分析算法来分析两人旨在了解大脑中的神经网络。 MEG 测量无创且安静，即使对于无法长时间保持自控的婴儿和感觉敏感的 ASD 儿童，也可以在自然状态下进行测试。我们利用初步实验的样本数据证实了实验方案的可行性，并开始以复杂性为指标，对自闭症儿童和典型发育（TD）儿童进行比较研究。该研究有望为自闭症谱系障碍（ASD）实用生物学指标的建立、婴儿早期诊断、沟通支持系统的构建做出巨大贡献，具有巨大的临床应用潜力。利用迄今为止获得的数据，我们正在患有自闭症谱系障碍的婴儿和正常发育的婴儿之间进行比较研究。当我们比较 20 名自闭症谱系障碍儿童和 25 名典型发育儿童在亲子凝视场景中的大脑活动时，我们发现，右侧梭状回和右侧颞上沟区域的视觉伽马活动（61-90Hz）在ASD组被发现正在减少。今年，该分析结果被《精神病学和临床神经科学报告》杂志接受。此外，我们正在进行分析以评估母婴数据的互惠性。使用包含凝视任务母婴数据的数据集（自闭症谱系障碍组中的 16 组和典型发育组中的 18 组），我们评估了母亲和孩子之间的脑对脑相互作用，目前正在撰写一篇论文。

项目成果

Reduced gamma oscillation during visual processing of the mother's face in children with autism spectrum disorder: A pilot study

自闭症谱系障碍儿童母亲面部视觉处理过程中伽马振荡减少：一项试点研究

• DOI: 10.1002/pcn5.68
• 发表时间: 2023
• 期刊: Psychiatry and Clinical Neurosciences Reports
• 作者: 荒武由利子;藤井ちひろ;藤田理奈;篠藤裕也;井谷久美;濱谷美緒;峠理絵;近藤誉之;芦田真士 藤井ちひろ 越智博文 濱谷美緒 錦織隆成 高田真基 高橋良輔 水野敏樹 近藤誉之;Chiaki Hasegawa; Takashi Ikeda; Yuko Yoshimura; Hirokazu Kumazaki; Daisuke N. Saito; Ken Yaoi; Kyung‐Min An; Tetsuya Takahashi; Masayuki Hirata; Minoru Asada; Mitsuru Kikuchi.
• 通讯作者: Chiaki Hasegawa; Takashi Ikeda; Yuko Yoshimura; Hirokazu Kumazaki; Daisuke N. Saito; Ken Yaoi; Kyung‐Min An; Tetsuya Takahashi; Masayuki Hirata; Minoru Asada; Mitsuru Kikuchi.