| Project/Area Number |
20K07928
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52030:Psychiatry-related
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 哲也 金沢大学, 子どものこころの発達研究センター, 協力研究員 (00377459)
白間 綾 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 児童・予防精神医学研究部, 室長 (50738127)
信川 創 千葉工業大学, 情報科学部, 教授 (70724558)
住吉 太幹 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 児童・予防精神医学研究部, 部長 (80286062)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ADHD / pupillometry / attention / eye blink / noradrenaline / nonliner analysis / 瞳孔径 / 瞬目 / 注意 / 作業記憶 / ノルアドレナリン / ドパミン / 発達障害 / 事象関連電位 / パニック |
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| Outline of Research at the Start |
ASD患者は、予期せぬ事態に直面したり、負荷が過剰になると「パニック」を起こしやすい。同症のパニックを神経生理学的かつ非侵襲的に捉える試みはこれまで行われていない。本研究提案では、「ASDのパニック状態は定型発達者の驚愕反応と質的に異なり、注意のorienting以降の障害が起こるが、瞳孔径モニタリングから病態機序を解析可能である」と仮説を立て、その立証を試みる。さらに、同パニック反応が、過剰な驚愕反応にそのものによるのか、それ以降の注意機能が関わる情報処理過程の障害によるのかを明らかにする。本研究により、ASDにおけるパニックの神経基盤の解明と、その治療法開発への貢献が期待される。
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| Outline of Final Research Achievements |
Unfortunately, the recent covid-19 pandemic severely hampered our original research plan. Alternatively, we compared the sizes of pupils between typically developed (TD) and the patients with ADHD in adults during an attention-requiring continuous performance task. As a result, we demonstrated a significant increase in tonic and a significant decrease in phasic components of pupil size and have published these results. Next, we proved that the combination of tonic pupil size, the sample entropy of pupil size, and the transfer entropy that represents the difference between right- and left-pupil sizes was highly beneficial to diagnose ADHD using a machine learning algorism precisely. Based on the results, we applied for a patent and published an article. Finally, we confirmed that the pupil sizes on the left and the sample entropy of the right-left difference in the pupil sizes were significantly different in ADHD compared to TD, and, we have published a report about these findings.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ADHDの症状に関する教育が進んだ結果、患者数は増加の一途を辿っている。一方、同障害の簡便な診断は未だに困難で、専門的知識と十分な経験を要する。また、その病態はよくわかっていない。本研究では瞳孔径の発火頻度がノルアドレナリン神経核の発火頻度と同期する原理を利用し、pupillometryを用いて、成人ADHDと定型発達者の瞳孔径変動の違いを世界で初めて明らかにした。さらに瞳孔径変動の非線形的性質に着目し、複雑系解析の指標を用いることで、同障害の機械学習的診断の精度が大きく向上することを示し、実用化を目指して特許申請を行った。瞬目活動からも病態生理に迫りつつあり、将来の応用発展が期待される。
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