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国立研究開発法人情報通信研究機構 広報部

経済的な不平等と、うつ病傾向を結ぶ扁桃体と海馬の機能を解明 ~脳活動から1年後のうつ病傾向を予測~

2017年10月3日

国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)
国立研究開発法人科学技術振興機構

経済的な不平等と、うつ病傾向を結ぶ扁桃体と海馬の機能を解明
~脳活動パターンから1年後のうつ病傾向を予測~

【ポイント】
■ 扁桃体と海馬の“経済的な不平等”に対する反応から現在と1年後のうつ病傾向を予測
■ 特定の計算に対する脳活動パターンから予測をする機械学習の手法を考案
■ 脳活動計測に基づく、うつ病の長期病状予測や、うつ病の詳細な分類への貢献が期待

 国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT、理事長: 徳田 英幸)脳情報通信融合研究センター(CiNet)の春野雅彦研究マネージャーらの研究グループは、扁桃体と海馬の“経済的な不平等(自分と相手の配分の差)”に対する脳活動から、被験者の現在のうつ病傾向と1年後のうつ病傾向を予測できることを示しました。国内外の疫学研究から、経済的不平等とうつ症状の因果関係が示唆されてきましたが、その脳内機構は長年不明でした。今回、被験者にMRI装置の中で経済ゲームをしてもらい、取得した機能的MRI(fMRI)データの扁桃体と海馬のデータに、不平等に対する脳活動パターンから予測を行う機械学習手法を適用しました。その結果、現在と1年後のうつ病傾向を予測できることを見いだしました。不平等とうつ病をつなぐこの知見は、うつ病の長期の病状予測やうつ病症状の脳活動に基づく分類などヒトの気分変動のより深い理解への貢献が期待されます。
 本研究は、NICT田中敏子研究員及びNHKスペシャル「病の起源・うつ病」(2013年放送)の取材に端を発する山本高穂チーフ・ディレクターとの協力による成果です。なお、本成果は、英国科学雑誌「Nature Human Behaviour」10月2日(英国時間16:00)号にオンライン掲載されます。

【背景】
 経済的不平等(格差)の拡大は、現代社会が直面する最も深刻な課題の一つです。国内外の疫学研究により、経済的不平等とうつ症状の因果関係が示唆されてきましたが、その脳内メカニズムは不明でした。2010年に春野研究マネージャーらは、大脳皮質下に位置し、感情を司る扁桃体が“不平等”に対して反応し、その脳活動が自分と他者とのお金の配分の違いを説明することを明らかにしました。一方、扁桃体と海馬は、視床下部と共にストレス物質の放出に関与し、うつ病患者では、扁桃体と海馬の脳活動と体積が健常者とは異なることが知られています。これらの知見から、不平等に対する扁桃体と海馬の脳活動とうつ病傾向の変化が関係するとの仮説を持ち、実験を行いました。

【今回の成果】
 今回、被験者にMRI装置の中で、相手から提案されるお金の配分を受け入れるか拒否するかを判断する“最終提案ゲーム”と呼ばれる課題を行ってもらい、fMRIデータを取得しました。“最終提案ゲーム”の目的は、自分と相手の配分の差に対する感情の働きを調べることです。扁桃体と海馬(図 左)の中の微小な場所が不平等に反応して作る脳活動パターン(図 右)から予測をする機械学習技術を考案することで、うつ病傾向の予測を試みました。その結果、現在のうつ病傾向と1年後のうつ病傾向の両方が予測可能であることが分かりました。
 一方、経済的な不平等とは関係のないほかの脳活動パターンや、被験者の様々な行動や社会経済的地位などからうつ病傾向を予測できるか検討したところ、無関係であることが分かりました。これらの実験結果は、経済的な不平等とうつ病傾向の関係において、扁桃体と海馬が果たす重要な役割を示唆しています。

【今後の展望】
 今後は、今回考案した機械学習技術を更に発展させることで、長期のうつ病傾向の予測精度を向上させること、現在は一括してうつ病とされている症状群の脳情報処理の違いの理解が進むことなどが期待されます。

図 扁桃体と海馬の位置(左)と経済的不平等に対する活動パターン(右)
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