注意欠陥/多動性障害における脳の固有の機能アーキテクチャの成熟の遅れ

注意欠陥/多動性障害（ADHD）は、小児期の最も一般的な精神障害の1つであり、その神経生物学的基盤を理解することに大きな関心があります。顕著な神経発達仮説は、ADHDが脳の成熟に遅れをとることを提案しています。以前の研究では、この仮説のサポートが見つかりましたが、検査は脳の構造的特徴（灰白質の量や皮質の厚さなど）に限定されていました。より最近では、増え続ける作業は、脳が機能的に多くの大規模ネットワークに組織化されていることを示しており、これらのネットワーク内およびこれらのネットワーク間の接続は、成熟の特徴的なパターンを示すことを示しています。この研究では、ADHDの個人（7.2〜21.8歳）が脳の発達中の機能構造の成熟に遅れを示すかどうかを調査しました。安静時の状態スキャンの大規模なマルチサイトデータセットに適用されたコネクトミック法を使用して、皮質全体で400,000を超える接続での成熟の影響とADHDの効果を定量化しました。デフォルトモードネットワーク（DMN）内および2つのタスクポジティブネットワーク（TPN）とのDMN相互接続（TPNS）との関連性と特定の成熟ラグを発見しました。特に、DMNの正中線のコア内でLAGが観察され、DMN接続では、右側の前頭前野（前頭頭頂ネットワーク）および前島（腹部注意ネットワーク）とのDMN接続が観察されました。ADHDにおける注意機能障害の病態生理学の現在のモデルは、DMN-TPN相互作用の変化を強調しています。これらのネットワーク内およびおよびこれらのネットワーク間で特に関連した成熟ラグの発見は、これらのモデルで提案されている赤字の発達的病因を示唆しています。

Attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) is among the most common psychiatric disorders of childhood, and there is great interest in understanding its neurobiological basis. A prominent neurodevelopmental hypothesis proposes that ADHD involves a lag in brain maturation. Previous work has found support for this hypothesis, but examinations have been limited to structural features of the brain (e.g., gray matter volume or cortical thickness). More recently, a growing body of work demonstrates that the brain is functionally organized into a number of large-scale networks, and the connections within and between these networks exhibit characteristic patterns of maturation. In this study, we investigated whether individuals with ADHD (age 7.2-21.8 y) exhibit a lag in maturation of the brain's developing functional architecture. Using connectomic methods applied to a large, multisite dataset of resting state scans, we quantified the effect of maturation and the effect of ADHD at more than 400,000 connections throughout the cortex. We found significant and specific maturational lag in connections within default mode network (DMN) and in DMN interconnections with two task positive networks (TPNs): frontoparietal network and ventral attention network. In particular, lag was observed within the midline core of the DMN, as well as in DMN connections with right lateralized prefrontal regions (in frontoparietal network) and anterior insula (in ventral attention network). Current models of the pathophysiology of attention dysfunction in ADHD emphasize altered DMN-TPN interactions. Our finding of maturational lag specifically in connections within and between these networks suggests a developmental etiology for the deficits proposed in these models.