【研究】VRシステムによる神経ネットワーク動態の可視化－行動するときの自閉症脳機能ネットワークは密？－

神戸大学・理化学研究所・北海道大学などの研究グループによれば，大脳皮質の広範囲な神経活動を行動中のマウスから測定することができるVRイメージングシステムを構築し，自閉症モデルマウスの皮質機能ネットワークダイナミクス異常を明らかにしたとのことです。

また，機械学習によって走り始めるときや止まるときの皮質機能ネットワークパターンから，自閉症モデルマウスと野生型マウスを高精度に判別することに成功しました。

自閉症モデルマウスの脳機能ネットワークの特徴として、運動野の機能的結合が自閉症の判定に重要であることが明らかとなりました。今後、これらの解剖学的結合や神経生理を詳細に研究することで、運動野と他のどの脳領域とのネットワークが自閉症病態の要因となるかを解明していくことができます。また、行動するときの自閉症の脳機能ネットワークダイナミクス研究が進むことで、自閉症診断のための新たなバイオマーカーの創出が期待されます。
本研究では、行動中のマウスから記録された広範囲皮質活動を解析することで、脳の皮質機能ネットワークが行動依存的にダイナミックに変化する様子を可視化することができました。VRイメージングシステムのバーチャル空間は、現実世界で行われるマウス行動課題フィールドを再現しています。VRでは、視覚、聴覚、嗅覚など複数の感覚情報を利用したマルチモーダル環境を構築することが可能です。自閉症者の主な症状として社会性コミュニケーションの低下が挙げられますので、将来的には、バーチャル空間にマウスの社会環境を構築し、自閉症モデルマウスが社会行動を行うときの脳機能ネットワークダイナミクスがどのように変化しているのかを調べていきたいと考えております。

自閉症（自閉スペクトラム症）は未解明な部分の多い神経発達障害です。特徴として社会性コミュニケーションの低下，特定の物事への強いこだわりや繰り返し行動を呈します。自閉症者は顕著な増加傾向にあり，社会課題のひとつとして考えられています。現在でも自閉症診断は行動特徴を基に行われるため，定量的観点からはほど遠く，本研究のような自閉症の脳機能ネットワークダイナミクス研究が進むことで，自閉症診断のための新たなバイオマーカーの創出が期待されます。