自閉症スペクトラム障害（ASD）における外因性脳ネットワークの接続性と社会的認知タスク固有の要求

自閉症スペクトラム障害（ASD）の思春期の重要な神経発達期における感情処理を調べるために、タスクベースの機能的接続（FC）磁気共鳴画像法を使用した研究はほとんどない。さらに、広範な交絡（適切な制御の欠如など）を伴うタスク設計は、対象の神経回路を確実に活性化するため存続します。推定制御条件からアクティビティを「差し引く」別のアプローチとして、タスク実行全体にわたって FC を調べることを提案します。既存のパラダイムの分析と解釈を軸にすることで、現実世界の経験にもっと近い社会関連刺激の非焦点インスタンスに対する神経反応をよりよく理解できるようになるかもしれません。したがって、社会的認知的要求が異なる2つの十分に確立された感情課題（顔を見ること、顔の照合）を使用して、定型発達期（TD; N =17) および ASD (N = 17) の男性青年 (10 ～ 18 歳) と、グループ FC の違いの臨床相関 (ソーシャル コミュニケーション質問票; SCQ)。過剰な頭部運動を伴う参加者のデータ (4TD、6ASD) は、最終分析から除外されました。グループ間の直接比較により、神経反応についてはグループ間の有意な差が明らかになりましたが、タスクのパフォーマンス (精度、反応時間) については明らかになりませんでした。顔観察中に、デフォルトモードおよび前頭頭頂部タスク制御ネットワークに関与する領域のASD参加者（ASD > TD）のAMGおよびFGシードからのより大きなFCが見つかりました。顔照合中に、顕著性、背側注意、体性感覚ネットワークに関連する領域で、TD 参加者 (TD > ASD) の AMG および FG シードからの FC がより大きいことがわかりました。SCQ スコアは、顔観察タスクでグループ差がある領域と正の相関があり、顔照合タスクで特定された領域と負の相関がありました。行動パフォーマンスが同等であるにもかかわらず、FCにおけるタスク依存のグループ差は、高機能ASDが代償戦略を行使する可能性があることを示唆しています。臨床的に相関する FC パターンは、異なるタスク要求、生態学的妥当性、および状況依存の処理と関連している可能性があります。この新しいアプローチを採用することで、非常に不均一な ASD 集団における個人差に基づいた、標的を絞った治療介入の開発が促進される可能性があります。

Few studies have used task-based functional connectivity (FC) magnetic resonance imaging to examine emotion-processing during the critical neurodevelopmental period of adolescence in Autism Spectrum Disorders (ASDs). Moreover, task designs with pervasive confounds (e.g., lack of appropriate controls) persist because they activate neural circuits of interest reliably. As an alternative approach to "subtracting" activity from putative control conditions, we propose examining FC across an entire task run. By pivoting our analysis and interpretation of existing paradigms, we may better understand neural response to non-focal instances of socially-relevant stimuli that approximate real-world experiences more closely. Hence, using two well-established affective tasks (face-viewing, face-matching) with diverging social-cognitive demands, we investigated extrinsic FC from amygdala (AMG) and fusiform gyrus (FG) seeds in typically-developing (TD; N = 17) and ASD (N = 17) male adolescents (10-18 yo) and clinical correlations (Social Communication Questionnaire; SCQ) of group FC differences. Participant data (4TD, 6ASD) with excessive head-motion were excluded from final analysis. Direct between-group comparisons revealed significant differences between groups for neural response but not task performance (accuracy, reaction time). During face-viewing, we found greater FC from AMG and FG seeds for ASD participants (ASD > TD) in regions involved in the Default Mode and Fronto-Parietal Task Control Networks. During face-matching, we found greater FC from AMG and FG seeds for TD participants (TD > ASD), in regions associated with the Salience, Dorsal Attention, and Somatosensory Networks. SCQ scores correlated positively with regions with group differences on the face-viewing task and negatively with regions identified for the face-matching task. Task-dependent group differences in FC despite comparable behavioral performance suggest that high-functioning ASD may wield compensatory strategies; clinically-correlated FC patterns may associate with differential task-demands, ecological validity, and context-dependent processing. Employing this novel approach may further the development of targeted therapeutic interventions informed by individual differences in the highly heterogeneous ASD population.