A big-world network in ASD: Dynamical connectivity analysis reflects a deficit in long-range connections and excess of short-range connections

過去数年間、自閉症スペクトラム障害（ASD）は脳機能結合が変化した状態であるという仮説が、多くの証拠により煽られている。 これらの実証的研究の大部分は，比較的時間分解能の低いfunctional magnetic resonance imaging（fMRI）に依存している。 また、最近、皮質-皮質間の長距離結合を反映することが示されたパワースペクトルの最低周波数におけるコヒーレンスについての研究はない。 本研究では、脳波計を用いてASDの低周波（デルタ）領域における動的な脳結合を評価した。 その結果、ASDと対照群では結合パターンが異なり、二重の解離を反映していることがわかった。 ASDは長距離結合を欠き、前頭葉から後頭葉への結合に最も顕著な欠損が見られた。 逆に、ASD者は前頭葉外側電極で短距離結合の増加を示した。 このカテゴリー間の効果は一貫したパラメトリック依存性を示し、ASDの重症度が上がるにつれて短距離コヒーレンスが顕著になり、長距離コヒーレンスが減少した。 理論的には、異なる結合パターンを持つネットワークは、情報伝達の効率が異なる可能性があると主張する議論が提唱されている。 我々は、ASD被験者のネットワークは対照群と比較して、Clustering coefficientが小さく、Characteristic Path Lengthが大きいこと（ネットワークのトポロジーがスモールワールドの振る舞いから外れていることを示す）、モジュール性が大きいことを示している。 これらの結果は、デルタバンドのコヒーレンスがASDの病態に関連した質的・量的な側面を明らかにすることを示している。