中研院チームが嗅覚皮質の重要性を解明、自閉症の早期療育に役立てることを期待

中央メッセージ

（中央社記者趙敏雅、台北15日電）自閉症の原因は複雑だが、中央研究院（中研院）のチームがシステムを構築し、自閉症モデルマウスの全脳回路の異常箇所を分析した結果、「嗅覚皮質」が自閉症において重要な役割を果たしていることを発見した。中研院分子生物研究所の薛一蘋（シュエ・イーピン）特聘研究員は、自閉症の早期療育の多くは触覚や体感に焦点を当てているが、臨床現場で嗅覚を感覚訓練に取り入れることを検討できれば、療育の成果向上が期待できると述べた。

国家科学及技術委員会（国科会）は本日、研究成果の記者会見を開催した。薛一蘋氏と中研院情報科学研究所の王建堯（ワン・ジエンヤオ）副研究員らのチームは、全脳自動脳領域校正定量分析（BM-auto）システムの構築を通じて、異なる自閉症マウスの神経回路の変化を比較し、自閉症の病理メカニズムにおける嗅覚皮質の重要性を立証した。研究成果は最近、国際的に著名な学術誌「モレキュラー・サイカイアトリー（Molecular Psychiatry）」に掲載された。

薛氏の説明によると、全脳の神経回路は複雑であり、回路の異常の有無を把握するためには、迅速かつ正確な全脳分析技術の開発が必要であった。チームは7年をかけてBM-autoシステムを構築し、マウスの脳サンプルの処理から全脳蛍光画像のスキャン、定量化までを可能にし、同時に特殊な蛍光標識技術を組み合わせて全脳回路の状態を把握できるようにした。

同氏は、チームが過去5年間に蓄積・収集したグラウンド・トゥルース（Ground truth）データをAI（人工知能）のディープラーニング技術に導入し、自動化された脳領域識別システムを構築したと述べた。これにより、各マウスの脳の500以上の脳領域を精密に分析し、信頼性の高いデータを取得できるようになった。

薛氏は、BM-autoシステムを通じて、チームは3種類の自閉症マウスの全脳蛍光画像の定量分析を完了し、正常なマウスのデータベースと比較して、3種類の自閉症マウスの全脳コネクトームの異常箇所をマッピングしたと指摘した。その結果、共通点として嗅覚皮質の特定の投射神経細胞が著しく減少していることが判明した。さらに、3種類の自閉症マウスは嗅覚の感知能力を維持しており、さまざまな臭いを嗅ぐことはできるものの、臭いの違いを判別する能力を失っており、嗅覚識別障害を引き起こしていることが立証された。

また、チームが化学遺伝学的手法を用いて野生型の正常なマウスの嗅覚皮質の神経細胞活性を抑制したところ、マウスの社会的活動が即座に低下した。さらに、嗅覚皮質と他の脳領域との機能的結合を分析した結果、自閉症マウスの脳領域間の結合に弱体化現象が見られ、特にマウスに特定の臭い刺激を与えた際、自閉症マウスの各脳領域の神経活性は全般的に低かった。これは、自閉症マウスの嗅覚皮質の異常が嗅覚機能に影響を及ぼすだけでなく、他の脳領域との間の情報伝達や結合にも影響を及ぼしていることを示している。

薛氏は、研究成果が自閉症における嗅覚皮質の重要な役割を明らかにし、新たな研究の方向性を開いたと指摘した。現在、自閉症の早期療育の多くは触覚や体感の刺激を重視しているが、嗅覚訓練は比較的不足しているため、将来的に臨床現場で嗅覚を感覚訓練に取り入れることが検討されれば、患者にとってより大きな助けとなる可能性がある。

また、薛氏は、チームによるBM-autoシステムの構築が今回の研究の大きなハイライトであり、従来の全脳画像処理のボトルネックを打破し、全脳を迅速かつ精密に分析できるようになったと述べた。今後は他の神経性疾患の研究にも応用が可能である。（編集：林家嫻）1150415

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