Neural correlates of the oxytocin in the treatment of autism spectrum disorder based on aberrant neural network hypothesis

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K10206
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Psychiatric science
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: Takahashi Tetsuya 福井大学, 学術研究院医学系部門, 客員准教授 (00377459)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊知 充 金沢大学, 子どものこころの発達研究センター, 教授 (00377384) ; 平石 博敏 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 特任研究員 (40643789) ; 山西 輝也 福井工業大学, 環境情報学部, 教授 (50298387)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 自閉症スぺクトラム障害 / 神経ネットワーク / GABA神経活動 / 脳磁図 / オキシトシン / ネットワーク解析

Outline of Final Research Achievements

GABAergic dysfunction plays a crucial role in the pathogenesis of aberrant neural network hypothesis in autism spectrum disorder (ASD). The perinatal excitatory-to-inhibitory shift of GABA is mediated by oxytocin. The deficit of this oxytocin-mediated GABA inhibition reportedly associates with the prevalence of ASD. Therefore, oxytocin has been receiving great attention as a neuroprotective agent of ASD.
Gamma-band oscillatory activity is reportedly involved in mediating GABAergic activity. Additionally, complex network theory is a useful approach in understanding brain network. This research aimed to elucidate therapeutic mechanisms of oxytocin in ASD using MEG with newly developed analysis methods.

Free Research Field

神経生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題で開発した、dynamical phase synchronization analysis（Nobukawa et al., 2018）は動的な位相同期現象を複雑性理論によって定量化するものであり、またtemporal-scale-specific fractal analysis（Nobukawa et al., 2019）は複数の時間軸を用いて、時系列上の複雑性を定量化するものである。
これらの解析法は、神経ネットワーク特性に新たな視点をもたらす先駆的な解析法であり、今後精神疾患における神経ネットワーク異常を理解する上で重要な役割を果たすと考えられる。