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Biological investigation of autism spectrum disorder including diagnostic thresholds.

Research Project

Project/Area Number 23K27526
Project/Area Number (Other) 23H02835 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 52030:Psychiatry-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

菊知 充  金沢大学, 医学系, 教授 (00377384)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横山 茂  金沢大学, 子どものこころの発達研究センター, 教授 (00210633)
吉村 優子  金沢大学, 学校教育系, 教授 (70597070)
廣澤 徹  金沢大学, 子どものこころの発達研究センター, 准教授 (80645127)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Keywordsautism / diversity / young children / neurophysiology / 技術開発 / 自閉スペクトラム症 / 発達障害 / 脳磁図計 / 遺伝子多型 / 診断域下 / 神経発達症 / 幼児 / 学童 / 閾値下
Outline of Research at the Start

本研究では、診断閾下を含む自閉スペクトラム症(以下、診断閾下ASD)の幼児期の生物学的特徴(脳活動、遺伝子多型等)を考慮しながら、診断閾下ASD児が社会的不適応を生じる過程について検討する。発視覚、聴覚、体性感覚、運動における多様性に着目し、心理発達の基盤となる感覚や運動の特徴についても検討する。社会性のみならず、運動機能、感覚特性、言語発達、実行機能等の行動評価を行い、同時に幼児用脳磁図計(以下MEG)を用いて関連する脳活動の特徴を数値化する。その上で、ASDとの関連が報告されている遺伝子多型との関連も検証する。診断閾下ASDの多様性を踏まえた病態メカニズムの解明を進める。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、自閉スペクトラム障害(ASD)などの神経発達障害の病態解明を目的に、幼児用MEGや脳波、遺伝子解析を組み合わせた多角的アプローチを進めた。その成果として、幼児期ASDにおける脳機能の特徴(「臨床神経生理学」誌)や、音楽課題時の神経内分泌学的変化(Frontiers in Psychology)、複雑性解析による睡眠覚醒判定(Scientific Reports)など、幅広い分野で複数の論文を公表した。さらに、自己教師あり学習を導入した機械学習手法により、幼児期ASDの早期検出に資するアルゴリズムを検討し、客観的診断指標確立の可能性を示した。また、言語発達や低出生体重児の聴覚応答(Pediatric Research)やASDに関連する遺伝子変異の探索(Frontiers in Genetics)を通じ、神経発達障害の表現型と遺伝的基盤の関連を検討した。さらに、統合失調症やアルツハイマー病を含む他の神経精神疾患においては、機能的ネットワークの変化や興奮性ニューロンの異常転写を評価し、疾患全体の生物学的基盤にも新たな知見を得た。総じて、本研究は脳機能計測と遺伝情報を統合することで、神経発達障害の早期診断・治療開発に役立つ科学的基盤を強化した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では、幼児期の自閉スペクトラム障害(ASD)ならびに診断閾下ASDを対象に、行動評価・幼児用MEG(脳磁図)による脳機能評価・遺伝子多型解析の統合的アプローチをすすめている。各種心理検査や運動機能評価と並行して、視覚・聴覚など複数の感覚課題を用いた脳活動計測を実施している。また、遺伝子サンプルの採取と解析に必要なプロトコルも確立しており、既存研究では十分に検討されていなかった診断閾下ASDの多様な表現型に関する新たな知見が得られ始めている。これらの成果は既に論文発表や国内外の学会報告へと繋がっており、このまま続けることで、多様な症状と脳機能・遺伝子との関連解明にさらなる進展が期待される。本研究は概ね計画通りに進行しており、データ解析を着実に継続することで、本来の目的であるASDの早期客観的診断指標の検討と社会的不適応要因の特定に一歩ずつ近づいているといえる。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究推進方策としては、まず現在実施している横断的評価に加え、同じ子供たちを継続的に追跡する縦断的調査を強化し、発達の経過とともに生じる神経機能や行動特性の変化を詳細に捉えることを目指す。これにより、幼児期に見られた脳活動や遺伝子多型が、学齢期や思春期以降の社会適応や学習面にどのような影響を及ぼすのか、より長期的・包括的な視点から検討が可能となる。さらに、連携する専門家の領域を広げ、教育学やリハビリテーション医学、コミュニケーション障害学など多様な分野と共同研究を行うことで、研究成果を具体的な支援プログラムに反映させていく。それぞれの個性のあるこどもたちのより良い発達環境とは何かについて調査と分析をすすめていく。最終的には、縦断的なデータ蓄積と学際的な共同研究により、診断閾下ASDを含む神経発達障害の理解を深めるとともに、早期かつ個別化された支援につながる科学的基盤の確立を図っていく。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2025 2024 2023 Other

All Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 16 results,  Open Access: 13 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 9 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Utility of complexity analysis in electroencephalography and electromyography for automated classification of sleep-wake states in mice2025

    • Author(s)
      Furutani Naoki、Saito Yuki C.、Niwa Yasutaka、Katsuyama Yu、Nariya Yuta、Kikuchi Mitsuru、Takahashi Tetsuya、Sakurai Takeshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 3080-3080

    • DOI

      10.1038/s41598-024-74008-0

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Exploratory study to examine the neuroendocrinological changes in typically developing adults during a music-related participatory practice using computer software2025

    • Author(s)
      Sugiyama Yosuke、Tanaka Sanae、Komagome Aiko、Yuhi Teruko、Furuhara Kazumi、Higashida Haruhiro、Tsuji Takahiro、Kikuchi Mitsuru、Tsuji Chiharu
    • Journal Title

      Frontiers in Psychology

      Volume: 15 Pages: 1-14

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2024.1431952

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The repressed life of adult female patients with mild ADHD2024

    • Author(s)
      Shigenobu Toda, Sakiko Tsushima, Osamu Takashio, Mitsuru Kikuchi, Haruhisa Ohta, Tatsuya Nagasawa, Akira Iwanami, Yutaka Ohashi
    • Journal Title

      Front. Psychiatry

      Volume: 15 Pages: 1418698-1418698

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2024.1418698

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Association of Genetic Variants with Autism Spectrum Disorder in Japanese Children Revealed by Targeted Sequencing2024

    • Author(s)
      Yuka Shiota, Tomoaki Nishiyama, Shigeru Yokoyama, Yuko Yoshimura, Chiaki Hasegawa, Sanae Tanaka, Sumie Iwasaki, Mitsuru Kikuchi
    • Journal Title

      Frontiers in Genetics

      Volume: 15 Pages: 1352480-1352480

    • DOI

      10.3389/fgene.2024.1352480

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Relationships between peak alpha frequency, age, and autistic traits in young children with and without autism spectrum disorder2024

    • Author(s)
      Kameya Masafumi、Hirosawa Tetsu、Soma Daiki、Yoshimura Yuko、An Kyung-min、Iwasaki Sumie、Tanaka Sanae、Yaoi Ken、Sano Masuhiko、Miyagishi Yoshiaki、Kikuchi Mitsuru
    • Journal Title

      Frontiers in Psychiatry

      Volume: 15 Pages: 1352480-1352480

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2024.1419815

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  • [Journal Article] Expression of activity-regulated transcripts in pyramidal neurons across the cortical visuospatial working memory network in unaffected comparison individuals and individuals with schizophrenia2024

    • Author(s)
      Bian Yufan、Kawabata Rika、Enwright John F.、Tsubomoto Makoto、Okuda Takeshi、Kamikawa Kohei、Kimoto Sohei、Kikuchi Mitsuru、Lewis David A.、Hashimoto Takanori
    • Journal Title

      Psychiatry Research

      Volume: 339 Pages: 116084-116084

    • DOI

      10.1016/j.psychres.2024.116084

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Language and sensory characteristics are reflected in voice-evoked responses in low birth weight children2024

    • Author(s)
      Yoshimura Yuko、Mitani Yusuke、Ikeda Takashi、Tanaka Sanae、Suda Momoka、Yaoi Ken、Hasegawa Chiaki、An Kyung-min、Iwasaki Sumie、Kumazaki Hirokazu、Saito Daisuke N.、Ohta Hidenobu、Ando Akiko、Cho Kazutoshi、Kikuchi Mitsuru、Wada Taizo
    • Journal Title

      Pediatric Research

      Volume: 97 Issue: 1 Pages: 120-127

    • DOI

      10.1038/s41390-024-03270-9

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neural responses to syllable-induced P1m and social impairment in children with autism spectrum disorder and typically developing Peers2024

    • Author(s)
      Sano Masuhiko、Hirosawa Tetsu、Yoshimura Yuko、Hasegawa Chiaki、An Kyung-Min、Tanaka Sanae、Yaoi Ken、Naitou Nobushige、Kikuchi Mitsuru
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 19 Issue: 3 Pages: 1352480-1352480

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0298020

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Autism Detection in Children using Common Spatial Patterns of MEG Signals2023

    • Author(s)
      Barik Kasturi、Watanabe Katsumi、Hirosawa Tetsu、Yoshimura Yuko、Kikuchi Mitsuru、Bhattacharya Joydeep、Saha Goutam
    • Journal Title

      Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc

      Volume: Jul Pages: 1-4

    • DOI

      10.1109/embc40787.2023.10340449

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The relationship between cognitive reserve focused on leisure experiences and cognitive functions in bipolar patients2023

    • Author(s)
      Sato Kuniko、Matsui Mie、Ono Yasuki、Miyagishi Yoshiaki、Tsubomoto Makoto、Naito Nobushige、Kikuchi Mitsuru
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 9 Issue: 11 Pages: e21661-e21661

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e21661

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  • [Journal Article] Eyes-state-dependent alterations of magnetoencephalographic connectivity associated with delayed recall in Alzheimer’s disease via graph theory approach2023

    • Author(s)
      Yuasa Keigo、Hirosawa Tetsu、Soma Daiki、Furutani Naoki、Kameya Masafumi、Sano Masuhiko、Kitamura Koji、Ueda Minehisa、Kikuchi Mitsuru
    • Journal Title

      Frontiers in Psychiatry

      Volume: 14 Pages: 1272120-1272120

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2023.1272120

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  • [Journal Article] Implication of the cooking oil-peroxidation product ‘hydroxynonenal’for Alzheimer’s disease2023

    • Author(s)
      Tetsumori Yamashima, Takuya Seike, Daria Mochly-Rosen, Che-Hong Chen, Mitsuru Kikuchi, Eishiro Mizukoshi
    • Journal Title

      Frontiers in Ageing Neuroscience

      Volume: 15:1211141 Pages: 1-18

    • DOI

      10.3389/fnagi.2023.1211141

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  • [Journal Article] Association Between Risperidone Use and Kidney Function Decline in Patients with Schizophrenia: A Retrospective Cohort Study2023

    • Author(s)
      Oshima Megumi, Toyama Tadashi, Nakade Yusuke、et al.
    • Journal Title

      Clinical Therapeutics

      Volume: 45 Issue: 9 Pages: 889-893

    • DOI

      10.1016/j.clinthera.2023.07.002

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  • [Journal Article] Effect of transcranial direct current stimulation on the functionality of 40 Hz auditory steady state response brain network: graph theory approach2023

    • Author(s)
      Hirosawa Tetsu、Soma Daiki、Miyagishi Yoshiaki、Furutani Naoki、Yoshimura Yuko、Kameya Masafumi、Yamaguchi Yohei、Yaoi Ken、Sano Masuhiko、Kitamura Koji、Takahashi Tetsuya、Kikuchi Mitsuru
    • Journal Title

      Frontiers in Psychiatry

      Volume: 14 Pages: 1156617-1156617

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2023.1156617

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  • [Journal Article] Vegetable Oil-Peroxidation Product ‘Hydroxynonenal’ Causes Hepatocyte Injury and Steatosis via Hsp70.1 and BHMT Disorders in the Monkey Liver2023

    • Author(s)
      Yamashima Tetsumori、Mori Yurie、Seike Takuya、Ahmed Sharif、Boontem Piyakarn、Li Shihui、Oikawa Shinji、Kobayashi Hatasu、Yamashita Tatsuya、Kikuchi Mitsuru、Kaneko Shuichi、Mizukoshi Eishiro
    • Journal Title

      Nutrients

      Volume: 15 Issue: 8 Pages: 1-23

    • DOI

      10.3390/nu15081904

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  • [Journal Article] Reduced gamma oscillation during visual processing of the mother's face in children with autism spectrum disorder: A pilot study2023

    • Author(s)
      Chiaki Hasegawa; Takashi Ikeda; Yuko Yoshimura; Hirokazu Kumazaki; Daisuke N. Saito; Ken Yaoi; Kyung‐Min An; Tetsuya Takahashi; Masayuki Hirata; Minoru Asada; Mitsuru Kikuchi.
    • Journal Title

      Psychiatry and Clinical Neurosciences Reports

      Volume: Volume2, Issue1 Issue: 1

    • DOI

      10.1002/pcn5.68

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      https://psychiatry.w3.kanazawa-u.ac.jp/research/

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  • [Remarks] 金沢大学 子どものこころの発達研究センター

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      https://kodomokokoro.w3.kanazawa-u.ac.jp/

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Published: 2023-04-18   Modified: 2025-12-26  

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