- 北の空からみなみへ -
exblog staff

<< 備忘ログ Mirrors in the ... >>
Broken Mirrors: A Theory of Autism (ISSN 0917-009X)
2001年 07月 03日
(ISSN 0917-009X) 2007年2月号より備忘録として記録
この記事は転記であり、著作権は日経サイエンス社に存在します。 記事の誤入力・誤変換があり得ますし画像色調などは不完全です。 より正確な記事をご覧になりたい場合は、デジタルアーカイブ(PDFのダウンロード購入)もしくはバックナンバーの購入や閲覧をご利用ください。
write and post at 2007.04/08
last edit at 2007.04/08

特集
ミラーニューロンと自閉症

自閉症の原因に迫る
c0062295_16182094.jpg
壊れた鏡自閉症の子供が他人とうまく交流をとれないのは,ミラーニューロンシステムが正しく機能しないせいかもしれない。
Broken Mirrors: A Theory of Autism

さまざまな症状を見せる自閉症だが,少なくともいくつかの症状は
ミラーニューロンという特殊な脳細胞システムの機能不全で説明できそうだ
新しい診断法や治療法の開発にミラーニュ-ロン研究は役立つかもしれない


V. S. ラマチャンドラン/L. M. オバーマン

 自閉症の少年に会っても,一見しただけでは特に変わったところがあるとは思わないだろう。しかし,話しかけてみれば,何かがおかしいことがすぐにわかる。彼とは目を合わせにくい。あなたの視線を避け,そわそわしたり,体を揺らしたり,頭を壁に打ちつけたりすることもある。さらに困惑させられることに,彼とは普通の会話ができにくい。自閉症の子どもは恐怖や激怒,喜びといった感情は経験できるが,他人に心から共感することは難しい。人とのかかわりの中で,たいていの子どもが簡単に感じ取れる微妙な手がかりにまったく気がつかないこともある。
 診断基準にもよるが1000人中の子どもの約5人に見られるとされるこの発達障害は,1940年代に米国の精神科医カナー(Leo Kanner)とオーストリアの小児科医アスペルガー(Hans Asperger)がそれぞれ独立に発見した。互いに相手の研究内容をまったく知らなかったのだが,不思議な偶然から,2人ともこの症候群に「自閉症(autism)」という同じ名前をつけた。ギリシャ語で「自己」を意味するautosに由来する。この疾患の最も顕著な特徴が対人的相互作用の回避であることを考えれば,この名前はまさに適切だ。最近では「自閉症スペクトラム障害」という言い方もされるようになってきた。自閉症にはたくさんのタイプがあり,症状も軽度から重度とさまざまだからだ。あまりに多様で,それがまた自閉症をわかりにくくしているが,それでも共通するいくつかの特徴的な症状がある。
 自閉症が認識されるようになって以来,その原因の究明に多大な努力が払われてきた。親の育て方に原因があるなどと誤解された時期もある。自閉症にはある程度の遺伝傾向が知られているが,胎児期の母胎環境も原因になりうると考えられている(P. M. ロディエ「妊娠初期に決まる自閉症」日経サイエンス2000年5月号参照)。
 カリフォルニア大学サンディエゴ校の私たちのチームは1990年代後半から,ミラーニューロンと呼ばれる新たに発見された脳神経細胞と自閉症との関係を調べ始めた。他人に共感したり,相手の意図をくみ取るといった能力にミラーニューロンが関係しているようなのだ。だから,このミラーニューロンシステムの機能障害が自閉症のいくつかの症状の原因になっているという仮説は,論理的に妥当と思われた。過去10年間に,この説を証拠立てる研究がいくつか発表された。ミラーニューロンをさらに深く研究することで,自閉症の原因を突き止められる可能性がある。また,この疾患の診断法や,患者が周囲とよりよい関係を築くための手法の開発にその研究成果を役立てることができるだろう。
ミラーニューロンと自閉症
  • 他者の心中を察したり,相手に共感するといった対人的なやり取りにミラーニューロンシステムが関連しているらしい。 自閉症の主な症状のうちいくつかは,このシステムの機能障害によって説明できる。
  • 自閉症患者に協力してもらった実験から,脳のいくつかの領域でミラーニューロンの活動が見られないことがわかった。 ミラーニューロンの活動を回復させる方法が見つかれば,自閉症の症状のいくつかを緩和できるかもしれない。
  • ミラーニュー論説だけでは,説明できない症状もある。 特定の音に対する過敏な反応や頭を打ちつける行動などだ。 著者たちは 「突出風景説」 という補足的な仮説を立て,こうした二次的な症状の原因を説明しようとしている。

症状を説明する

 自閉症の診断基準となるおもな兆候には,対人的孤立,アイコンタクトの欠如,言語能力の不足,共感の欠如などがあるが,他にも,あまり知られていないものの一般によく見られる症状もある。 多くの自閉症患者が,隠喩(いんゆ:メタファー)を理解できず,時にはそれを文字通りに解釈してしまう。 また,他人の動作をまねるのも苦手だ。 彼らはしばしば些細な事柄に異常にこだわり,その一方で,自分のまわりで(特に対人的状況で)起こっている重要な出来事を無視してしまう。 また,どういうわけかある種の音を極端に嫌がることもあり,これにも周囲の人は困惑してしまう。 心の "非常ベル" を鳴らすような音とはとても思えないような日常的な音に過剰な反応を示すのだ(これを知覚過敏と呼ぶ)。
 自閉症を説明する説には,解剖学的なものと,心理学的なものの2種類がある(3つめの,幼児期に愛情のない育てられ方をしたなどとする,冷たい母親説は科学的に否定されている)。

   ・・・ 中略 ・・・(p30 1段目上部~p34 2段目までの本文を略す)



LUCY READING - IKKANDA

解剖学的に見た自閉症

自閉症の患者では,下前頭回(脳の運動前野の一部)でミラーニューロンの活動の低下が見られる。 おそらくこのせいで,他人の意図を汲み取ることが苦手なのだろう。 島および前帯状皮質でのミラーニューロンの機能障害が,共感の欠如と言った関連症状を発症させるのかもしれない。 角回に生じた異常が言語困難の原因となっている可能性がある。 自閉症患者では小脳や脳幹の構造にも変化が見られる。

前帯状皮質
共感や感情の調節

下前頭回
運動の誘導と意図の評価

角回
単語の意味の理解と
知覚情報の結合


痛みや嫌悪の
反応に関与

脳幹
小脳

LUCY READING - IKKANDA

ミュー波を観測してみると

 運動前野におけるニューロンの活動がミュー波を抑制するという知見を使って,自閉症患者のミラーニューロンシステムを調べた。 ミュー波とは脳の活動を記録する脳波の成分の一種でその範囲は8~13ヘルツだ。 実験では,自閉症児と対照被験者が随意筋運動を行い,そのあとで同じ行動をするビデオを見た時のミュー波をモニターした。

実行動 (自分で動く)
 手や足を動かすなど,自分の意思で制御できる随意筋の運動が起こるときには必ず運動指令ニューロンが活性化する。 すべての被験者に右手を握ったり開いたりしてもらった。 自閉症の子供と対照分の子供のどちらにおいても,予測どおり,この行動でミュー派の振幅は小さくなった。


脳波の相対強度

筋肉の運動前

筋肉の運動中

手をニギニギする

他者の行動を眺める(仮想行動)


脳波の相対強度

自閉症児

対照被験者

手をニギニギ
している
ビデオ像

 他人が行為を行っているのを見ているときにも,運動前野のミラーニューロンが活性化する。 実験では,被験者が手を握ったり開いたりするビデオを見ているときの脳の活動を測定した。 対照群(赤)ではミュー波の振幅は大幅に減少したが,自閉症の子供(青)では振幅は抑制されなかった。 自閉症の子供ではミラーニューロンシステムがうまく働いていないことを示している。


LUCY READING - IKKANDA

出風景理論

 些細な物事に過敏に反応したり,アイコンタクトの回避,特定の音への嫌悪感などの,自閉症の二次的症状を説明するための仮説として筆者達は「突出風景理論」を考え出し。 一般的な子供では,知覚情報は情動を調整する大脳辺縁系への入り口に当たる扁桃体へ伝えられる。 蓄えられた知識からの情報も使って,扁桃体は突出風景を作りあげる。 しかし,自閉症の子供の場合,感覚野と扁桃体の連絡に異常があるため,些細な出来事や対象物に対して極端な感情的反応を見せる。[#IMAGE|c0062295_23543381.jpg|200704/08/95/|mid|466|486#]
典型的な子供自閉症の子供

扁桃体

視覚野

知覚情報は扁桃体に伝えられる

子供は適切な感情的反応を示す

視覚野と扁桃体の間の連絡が変化しているため,子供は異常な反応を示す。

扁桃体が自律神経を刺激し,心拍数が上昇する。

子供は不快なものから目をそらす

心臓の
鼓動は
正常

心臓の
鼓動が
速くなる


   ・・・ 本文を中略 ・・・

壊れたミラーは治せるか?

 自閉症患者にミラーニューロンの異状が見られることがわかったことでこの疾患の診断と治療の新しい道が開かれる。 たとえば,ミュー波の抑制が見られないこと (あるいは,母親の舌を突き出すしぐさを真似ようとしないことなど) を診断に利用すれば,ごく幼いうちに自閉症であると見つけられるようになるだろう。 そうなれば,現在行われているような行動療法を早くから始められる。 時期を得た介入はとても重要だ。 現在,自閉症児は2~4歳になったころにおもな症状が現れて周囲がそれと気付くが,それから行動療法を始めるよりも,早期に始めたほうが効果はずっと大きくなるだろう。
 もっと興味をそそられる可能性は,「バイオフィードバック」を使って,自閉症を治療したり,または少なくとも症状を緩和できるかもしれないことだ。 この方法では自閉症患者からモニターしているミュー波を,画面に移して本人に見せる。 そのこのミラーニューロン機能が完全に失われているのではなく鈍っているだけならば,ニュー波をどうすれば抑制できるかを,画面からの視覚フィードバックを用いて試行錯誤的に学習して,この能力を復活させることができるかもしれない。 同僚のピネーダはこの方法を研究しており,予備実験の結果からは有望に見える。 しかし,こうした治療法は,従来の行動療法に取って代わるものではなく,補足的な治療とするべきだ。
 別の新しい治療法として,自閉症患者でミラーニューロンを働かなくさせている化学物質のアンバランスを直すという方法も考えられる。 私たちの研究室の学生であるホーバート(Mikhi Horvath)とバーティンスキー(Mary Vertinsky)らは,特殊な神経伝達物質が感情的反応に関連しているミラーニューロンの活動を強めている可能性を示した。 この仮説によれば,こうした化学物質の部分的な欠乏によって自閉症で見られる共感の欠如を説明できるという。 それならば,その神経伝達物質の放出を誘発する化合物や,ミラーニューロンに対して同じ効果をもたらす化合物を見つければよい。
 候補の1つとして挙がっているのが,覚せい剤 「エクスタシー」 として知られている MDMA だ。 この薬剤は強い強い依存性があり,深刻な副作用が知られているが,一方で他者との共感やコミュニケーションを促進することが証明されている。 MDMAに手を加えれば,自閉症の症状の少なくともいくつかを緩和する安全で効果的な治療薬を開発できるかもしれない。

重要なものを区別する機能

 しかし,こうした処置ですべての症状を治すことはできたいだろう。 体を揺らすなどの反復的動作やアイコンタクトの回避,知覚過敏,ある音に対する強い嫌悪感といった症状は,ミラーニューロン説では説明できない。
 このような二次的症状がどのようにして起こるかを説明しようと,私たちはエルムハースト・カレッジノハーステイン(William Hirstein)や、ロサンゼルスを本拠地とする非営利団体のキュア・オーティズム・ナウのアイバーセン(Portia Iversen)と共同で「突出風景理論(salience landscape theory)」と名付けた仮説を作りあげた(左ページの囲みを参照)。
 人間は環境から,視覚情報をはじめ,音やにおいなど,膨大な量の知覚情報を受け取る。 そうした情報は脳の感覚野で処理された後で、脳の扁桃体に送られる。 ここは,情動をつかさどる大脳辺縁系の入り口として働く場所だ。 扁桃体では、蓄えている知識なども使って,その人が感情的にどう反応すべきかを決定する。 たとえば,強盗を見るとすぐに恐怖を感じる,恋人の姿に強い欲望を感じる,とるに足らないものを見たときには無関心でいる,などといった反応だ。
 メッセージは扁桃体から他の大脳辺縁系へと広がっていき,最終的に自律神経系に達して,この自律神経が体に行動を起こす準備をさせる。 たとえば強盗に出会えば,心拍数は上昇し,汗が出るだろう(筋肉の活動で生じる熱を放置させるため)。 自律神経の働きが活発になると,今度はそれが脳にフィードバックされ,感情的な反応を増幅する。 やがて,扁桃体は環境中にあるすべての中からその人にとって感情的に重要なもの(強盗や恋人など)を詳述するマップを作り出す。 このマップが 「突出風景」 だ。
 私たちのチームは,自閉症の子供では,突出風景を描くプロセスに歪みがあるのではないかと考えた。 こうした歪みの原因として,私たちは脳内での連絡に問題があると想定した。 考えられるルートは2つある。 入力された感情情報を処理する皮質領域と扁桃体の間の連絡,そして,大脳辺縁系と入力に応じた行動を制御する前頭葉の間の連絡だ。 ここでの連絡の異状によって,ごく些細な出来事や物が,自閉症の子供の心に "自律神経系の嵐" と呼ばれる極端な感情的反応を引き起こすようになる。
 自閉症の子供はアイコンタクトだけでなく,感情の高ぶりを生じさせるような新しい感覚刺激を避けようとする傾向があるが,その理由をこの仮説で説明できる。 こうした感情的重要性の知覚が歪められているという考え方で,多くの自閉症の子供が時刻表のような些細なものに心を奪われ,一方でほとんどの子供が面白いと思うようなものにはまったく関心を示さない理由も説明できそうだ。
 私たちはこの仮設を支持する証拠になりそうな実験結果も得ている。 37人の自閉症の子供で,自律神経の反応をモニターした(計測しているのは,発汗によって引き起こされる皮膚の電気抵抗の変化)。 対象群と違って,自閉症の子供では,自律神経系の興奮レベルが全体的に高かった。 自閉症の子供は些細な対象や出来事に遭遇すると興奮状態になったが,その一方で,対照群の子供達が興奮するような刺激には,あまり反応を示さないことがしばしばあった。
 しかし,なぜ,彼らの突出風景は歪められてしまったのだろう? 自閉症の子供のほぼ1/3は幼児期に側頭葉てんかんを起こしていることがわかっており,多くのてんかん発作が発見されずに起こっていることを考えればその比率はもっと高いと考えられる。 てんかんの発作は,神経インパルスがでたらめに何度も繰り返し大脳辺縁系を通過する性で起こるので,発作によって視覚野と扁桃体の連結が混乱する危険性がある。 誤った配線になったり,結びつきが不適切に強まったり,断線するといったことがでたらめに生じる危険性があるのだ。
 成人では,側頭葉てんかんは激しい情動障害を引き起こすが,認知には過激な影響は及ぼさない。 しかし幼児のてんかん発作の場合は,深刻な認知障害につながるのかもしれない。 自閉症と同様,幼児期の側頭用てんかんは,遺伝的リスクと環境的リスクの両方があるようだ。 たとえば,ある遺伝子は子供をウイルスに感染しやすくしてしまう。 すると今度はウイルス感染のせいでてんかん発作を起こしやすくなるということもある。
 自律神経反応に関する私たちの研究結果は,高熱を出しているときには自閉症の症状が一時的に緩和するという,昔から経験的に知られていたことを説明するのにも役立つだろう。 自律神経系は体温の制御をしている。 熱も自閉症の感情的興奮も同じ神経経路によって調節されているようなので,おそらく発熱によって自閉症の症状が緩和されるのだろう。
 突出風景理論はまた,頭を打ち付けるといった自閉症の子供に見られる反復動作も説明できるかもしれない。 頭を打ち付ける行為は,事故刺激と呼ばれ,何らかの形で子供の自律神経の嵐を静める働きをしている可能性がある。 研究によって,自己刺激には鎮静効果があるばかりではなく,皮膚の電気抵抗にも変化が見られた。
 この結果から,新たな自閉症治療の可能性が見えてくる。 ハーステインは現在,自閉症の子供の皮膚の電気抵抗をモニターする携帯装置を開発している。 この装置が自律神経の興奮を検出すると,子供が着ているベストにつながった別の装置が働き始める。 このベストには,子供の体を優しく閉め付けることによって気持ちをなだめる効果がある。
 自閉症の症状を説明するために私たちが提唱している2つの仮説,すなわち,ミラーニューロン説と突出風景説には,今のところ矛盾する部分はない。 子供の突出風景を歪める出来事,つまり大脳辺縁系とその他の脳領域の連絡を乱すような出来事が,ミラーニューロンのダメージにつながっている可能性もある。 また,大脳辺縁系の連絡の変化は,ミラーニュ-ロンシステムを機能できなくする遺伝子による副作用だという可能性ある。 さらに実験を重ねて,この考えを厳しく検証していく必要があるだろう。
 自閉症の根本原因はまだ解明されていないが,私たちの考え方が将来の研究のための有益な枠踏みになると期待している。   (翻訳協力:古川奈々子

監修 佐藤弥(さとう・わたる)
隣接ページの監修者紹介を参照。
京都大学医学部保健学科教授。 専門は児童精神医学で特に発達生涯の認知機能について研究している。
著者  Vilayanur S. Ramachandran/Lindsay M. Oberman
2人はカリフォルニア大学サンディエゴ校の脳・認知センターで自閉症とミラーニューロンシステムの関係を調べてきた。同センターの所長であるラマチャンドランは英ケンブリッジ大学で神経科学のPh. D. を取得した。脳の異常に関する専門家として著名な彼は,幻肢や共感覚の研究もしており,その業績によって2005年にヘンリー・デイル賞を授与され,英王立研究所の終身フェローとなった。オバーマンはカリフォルニア大学サンディエゴ校のラマチャンドランの研究室の大学院生で,2002年に研究チームに加わった。

原題名
Broken Mirrors: A Theory of Autism(SCIENTIFIC AMERICAN November 2006)

もっと知るには・・・
ATONOMIC RESPONSES OF AUTISTIC CHILDREN TO PEOPLE AND OBJECTS.
Wiliam Histein, Portia Iversen and Vilayanur S. Ramachandran in Proceedings of the Royal Society of London B, Vol.119, pages 1883-1888;2001.
EEG EVIDENCE FOR MIRROR NEURON DYSFUNCTION IN AUTISM SPECTRUM DISORDERS.
Lindsay M. Cherman, Edward M. Hubbard, Joseph P. McCleery, Eric L. Alschuler, Jamine A.Pineda and Vilayanur S. Ramachandran in Cognitive Brain Research, Vol.24, pages190-198;2005.
A BRIEF TOUR OF HUMAN CONSCIOUSNESS. New edition. Vilayanur s. Ramachandran. Pi Press,2005.
[PR]
by bucmacoto | 2001-07-03 03:03 | quote/data
<< 備忘ログ Mirrors in the ... >>
<< 備忘ログ Mirrors in the ... >>