自閉スペクトラム症における自発的な心の理論の研究：予期的注視と反応時間バイアスは一貫しているのか？

自閉スペクトラム症（autism spectrum disorder: ASD）は、他者の信念などの心的状態を推測する「心の理論（theory of mind: ToM）」の困難さと関連づけて語られることが多い。古典的な言語性の誤信念（false-belief: FB）課題は、定型発達（neurotypical）とASDの発達の違いを区別できる一方で、言語能力や実行機能への依存が大きく、日常の社会的相互作用に重要と考えられる、素早く自発的な信念帰属の評価には適しにくい。そこで、非言語の「暗黙的（implicit）」ToM課題—とくに予期的注視（anticipatory looking: AL）や、反応時間に基づく物体検出（object detection: OD）パラダイム—が、自発的ToMの指標として提案されてきた。しかし近年、再現研究の多くが失敗しており、特にALパラダイムは脆弱性、低い参加者の関与（engagement）、高い脱落率が問題視されている。本論文は、ALとODを単一のハイブリッド・パラダイムとして組み合わせることで、暗黙的FB測定の信頼性と妥当性の向上を目指し、(i) FB帰属を示す予期的注視のバイアスが定型発達成人で再現可能か、(ii) 注視ベース指標と反応時間ベース指標が個人内で一貫するか（収束的妥当性）、(iii) これらの暗黙的測定がASD成人と定型発達成人を区別し、反応時間指標のみの場合を超えてASD診断の説明に寄与するか、を検討する。

定型発達（NT）成人では、ハイブリッド課題により、注視指標と反応時間指標の両方で自発的な信念帰属と整合する証拠が得られた。注視については、differential looking time score（DLTS）が真信念（true-belief: TB）条件で偶然水準を有意に上回り（mean = 0.268, p = 0.003, ηp² = 0.369）、FB条件でも有意に上回った（mean = 0.188, p = 0.033, ηp² = 0.217）。最初の注視（first looks）では、NT参加者はTBで「正答 > 誤答」の明確なパターンを示した（mean correct first look ratio 0.616 vs. 0.261）が、FBでは一貫しては示されなかった（0.529 vs. 0.334）。反応時間（reaction time: RT）では、NT参加者に強い条件効果が見られた（p < 0.001, ηp² = 0.328）。RTはP+A+（≈580 ms）がP−A−（≈655 ms）より短く、またP−A−はP−A+（≈587 ms）より遅かった。著者らはこれを、参加者自身の信念に加えて、エージェントの信念がRTにも影響する証拠だと解釈している。
一方、ASD成人ではFBに関連するパターンが弱まる、または逆転していた。ASDでは、DLTSはTBで偶然水準と異なった（mean = 0.154, p < 0.001, ηp² = 0.473）が、FBでは異ならなかった（mean = −0.035, p = 0.238）。最初の注視はTBでは「正答 > 誤答」だったが、FBではそうならず（正答が誤答より数値的に低い：0.357 vs. 0.470）、NTと異なった。ASDのRT効果では、P−A+とP−A−に関してNTのようなパターン（P−A+での有意な短縮）は示されず、条件差の一部はNTと逆方向だった。群間比較では、FB関連指標において、correct first look ratio（0.529 vs. 0.357）、DLTS（0.188 vs. −0.035）、およびP−A+におけるRT（587 vs. 694 ms）が有意に異なった。試行ごとの分析では、NTにおいて収束的妥当性が支持され、DLTSと標準化RTはTBとFBの両条件で有意に相関した（例：FB P−A+ r = −0.173, p = 0.011, BF = 7.11）。ASDでは、そのような相関はTB条件では見られたが、FB条件では見られなかった。回帰／モデル選択の結果、ASD診断は、OD由来のToM指標とAL指標を組み合わせることで最もよく説明された（例：Y~x1+x3でBF = 12.741, adj. R2 = 0.225）。一方、AQスコアはこれらの課題指標では有意に予測されなかった。

本研究は、ASD成人（外来精神科から募集）と、年齢およびIQを一致させた定型発達の対照群（公募）を対象にした。課題への慣れ（familiarization）や眼球計測の品質などに基づく除外とその他の基準を経て、NT成人20名（26.7 ± 5.8歳；女性10名）とASD成人20名（31.6 ± 9.4歳；女性9名）が解析に含まれた。報告された除外率はNTが20%、ASDが23%であった。対照群の参加条件はAQ ≤ 31であり、参加者はOD反応で>90%の正確度に達する必要があった（実際のレバー反応の正確度は95%を超えた）。IQは、7下位検査からなるWAIS短縮版で測定した（ただし、WAIS-IV全検査を既に完了している場合を除く）。実験は約20分で、刺激の少ないブース内で、注視測定を安定させるための非侵襲的な頭部固定を用いて実施された。眼位は赤外線カメラシステムで追跡した（サンプリング300 Hz；注視データは取得システム経由で1 kHzでサンプル）。参加者は22インチ100 Hzモニターでアニメーション化された信念シナリオを視聴した。
主要な工夫は、同一試行内でAL（評価前）とOD（評価後）を統合したハイブリッド・パラダイムである。2秒の予期窓（遮蔽領域が黄色に変化する間）に、(i) 最初の注視（左右の関心領域への注視が>100 ms持続したものと定義）と、(ii) DLTSを抽出した。DLTSは極端な比率を抑えてパラメトリック解析を可能にするため、(target looking time − nontarget looking time)/2000として算出した。その直後のODフェーズで物体が再提示され、反応時間は物体の再出現からレバーを引くまでの潜時と定義した。参加者にはOD形式の指示（「物体が再び現れたら、その方向にレバーを引く」）のみを与え、FB検査の意図は知らせなかった。参加者は、エージェント–物体のバリエーションと条件でカウンターバランスされた48本のムービーを視聴し、OD条件としてP+A+、P−A−、P−A+、P+A−を含んだ。学習効果を抑えるため、ムービーはOD反応後に中断し、エージェントの最終的な追跡は提示しなかった。時間ビンごとの解析では、注視やRTへの学習効果は示されなかった（Bayes factorは概ね< 3）。予定解析として、Bayes factorを用いた混合モデル反復測定ANOVA、DLTSと標準化RTの試行ごとの相関、ToM指標（P−A−とP−A+のRT差）とAL指標を用いたAQおよびASD診断の回帰／モデル選択を行った。

著者らは、このハイブリッドAL–ODパラダイムが、従来のAL単独よりも頑健な暗黙的誤信念測定をもたらし、同一被験者内で注視に基づく予期と反応時間に基づく信念効果を直接比較できると結論づけている。定型発達成人では、DLTSおよびOD条件間の反応時間差のパターンは、先行するOD所見の再現に成功したものとして提示され、信念帰属が課題上は無関係であっても、観察されたエージェントの信念が参加者の注意と反応速度に影響しうることを支持する証拠だとされる。ASD成人では、FBと整合する注視バイアスの欠如（または逆転）と、FBに特異的なDLTS–RTの結びつきが見られないことが、高いOD正確度およびIQマッチにもかかわらず、自発的な心的状態帰属の低下を反映していると解釈された。重要な点として、本研究はALとODの収束的妥当性を主張する。すなわち、定型発達成人では、試行ごとに見た予期的注視と反応潜時の関連が、注視に基づく信念予期が同一試行内の後続行動と体系的に結びつくことを示唆する。診断的意義としては、ロジスティック回帰／モデル選択により、OD由来のToM指標にAL指標（とくにFB条件のcorrect first look ratioまたはFB DLTS）を組み合わせると、ToM指標単独よりASD診断への適合が良いことが示された一方、同じ指標ではAQスコアの分散は説明できなかった。本論文は、暗黙的ToM課題が歴史的に文脈間の変動が大きいことを認めつつ、注視とRTを組み合わせた測定が、ASDに関連する自発的ToM差の相補的マーカーになりうるという証拠としてこれらの結果を位置づけている。

本論文は今後の研究に関して、複数の方向性と制約を挙げている。第一に、IQ、AQ、性別、年齢などの要因で層別化した基準データ（normative reference data）を確立するには、より大規模なサンプルが必要であり、今回のサンプルは検出力計算に基づくものではあるが、そのような下位群の基準を作るには不十分だと明記されている。第二に、刺激の生態学的限界として、シナリオが短く単調で、離散的な出来事から構成されているため、より豊かで文脈依存的な社会状況へ結果を一般化できる範囲が制約される。第三に、課題タイミングに未解決の方法論的問題がある。試行間間隔が2秒しかないため心理的不応期（psychological refractory period）の影響がRTに及ぶ可能性があり、またレバー動作の機械的ばらつき（レバーの「遊び」）がモデル化されていない。著者らはさらに、脱落を減らして測定を安定させることを意図した「参加者の関与を重視する」アプローチを、物語探索を意図的に抑制した先行研究と対比し、関与（engagement）と他の形式の課題統制の間に未解決の設計上のトレードオフがあることを示している。これらの制約があるにもかかわらず、著者らは、このパラダイムをより広い集団へ拡張し、将来的には神経学的（neurological）な検証によって裏づける可能性を提案し、長期的には注視バイアスと反応時間のバイオマーカーを開発してASDの診断ツールに寄与することを目指している。

自閉スペクトラム症（ASD）(生まれつきの脳の発達の特性により、対人関係やコミュニケーション、こだわり行動などに特徴が出る状態です。程度や現れ方に幅があるためスペクトラムと呼ばれ、研究では「社会的な理解のしかたの違い」を調べる対象になります。)は、相手が何を信じているかなど「心の中の状態」を推測する力が弱いことと関係すると言われることが多いです。この力は「心の理論（ToM）(相手の信念や意図、気持ちなどを「相手の心の中の状態」として推測する力です。会話や協力行動の土台になるため重要で、ASD研究では中核的なテーマです。)」と呼ばれます。
よく使われる「誤信念課題（FB課題）」は、相手が自分とは違う思い込みをしていると理解できるかを見るテストです。ただし、言葉の理解力や、衝動を抑える力などにも左右されやすく、日常会話のような場面で大事な「すばやく自然に相手の考えを読む力」を測りにくいという問題があります。

そこで最近は、言葉をほとんど使わずに、目の動きや反応の速さで「無意識に相手の信念を考えているか」を調べる方法が提案されてきました。代表例が、予期的注視（AL）(物体が現れる前に、人が次に起こることを予測してどこを見るかを、目の動きで測る方法です。相手の信念を自然に取り込んでいるかを、言葉を使わずに調べられる点が重要です。)と、反応時間を使う物体検出（OD）(物体が再び現れた瞬間に、ボタンやレバー操作で反応させ、その速さ（反応時間）から注意や予測のされ方を推定する方法です。課題としての目的がはっきりしているため参加者が取り組みやすい利点があります。)です。ですが特にALは、研究結果が再現しにくいことや、参加者が集中しづらく途中で脱落しやすいことが問題になっていました。

この研究は、ALとODを1つの課題にまとめた「ハイブリッド課題」を作り、次の点を確かめました。
定型発達の大人で、誤信念に合わせた目の動きが安定して見られるか
同じ人の中で、目の動きの指標と反応時間の指標が同じ方向を示すか
ASDの大人と定型発達の大人を区別できるか、また反応時間だけより区別しやすくなるか

定型発達（NT）の大人では、このハイブリッド課題で、目の動き（注視）と反応時間の両方から「相手の信念を自然に考えている」と読み取れる結果が出ました。注視の指標であるDLTS(左右など2つの注視対象のうち、どちらをどれだけ長く見たかの差を数値化した指標です。この研究では、ターゲットとそれ以外を見た時間の差を2秒で割って計算し、誤信念に合わせた注視の偏りを評価するために使います。)は、真信念（TB）(相手が事実と同じ内容を正しく信じている状態のことです。FB条件と比べるための基準として使われます。)でも誤信念（FB）(相手が事実とは違う思い込みをしている状態のことです。相手の行動を予測するには「相手は間違った情報を信じている」と理解する必要があるため、ToMの評価でよく使われます。)でも、偶然よりはっきり高い値になりました。最初にどちらを見るか（first looks）でも、TBでは「正しい場所を先に見る」傾向が強く出ましたが、FBではその傾向が安定しませんでした。
反応時間（RT）(刺激が出てから反応するまでにかかった時間です。速いほど「予測できていた」「注意が向いていた」などが示唆され、ToMの影響が出るかどうかを調べられます。)では条件による差がはっきりあり、参加者自身の予想だけでなく、動画内の登場人物（エージェント）の信念も反応の速さに影響していると解釈できるパターンでした。

一方、ASDの大人では、FBに関係するパターンが弱くなったり、定型発達と逆の傾向になったりしました。DLTSはTBでは偶然と違う値になりましたが、FBでは偶然と変わりませんでした。最初の注視も、TBでは「正しい場所を先に見る」傾向がある一方、FBではその傾向が見られず、数値的にはむしろ逆でした。反応時間でも、定型発達で見られた特徴的な差がはっきり出ませんでした。
さらに、定型発達では「注視の指標」と「反応時間の指標」が同じ試行の中で関係していましたが、ASDではその関係がFB条件で見られませんでした。モデル分析では、ASDかどうかを説明するには、OD由来の指標に加えてAL由来の指標も組み合わせた方がよく説明できました。ただしAQスコア(自閉傾向の強さを質問紙で測る指標です。診断そのものとは別に、特性の程度を数値として扱えるため研究でよく使われます。)（自閉傾向の強さ）自体は、これらの課題指標ではうまく予測できませんでした。

ASDの大人は精神科外来から募集し、定型発達の対照群は公募で集めました。年齢とIQが近くなるようにそろえ、最終的にNT20名、ASD20名を分析しました。課題は約20分で、刺激の少ないブースで行い、眼球運動は赤外線カメラで測定しました。

課題は、同じ1試行の中でAL（物体が出る前の2秒間にどこを見るか）と、OD（物体が出たあとにレバーを引くまでの反応時間）を続けて測れるように作られています。参加者には「物体が出たら、出た方向にレバーを引く」というODの説明だけをし、誤信念を調べていることは知らせませんでした。動画は条件が偏らないように48本用意し、学習効果を減らすために、反応後は動画を途中で終了させました。

この研究は、予期的注視（AL）(物体が現れる前に、人が次に起こることを予測してどこを見るかを、目の動きで測る方法です。相手の信念を自然に取り込んでいるかを、言葉を使わずに調べられる点が重要です。)と物体検出（OD）(物体が再び現れた瞬間に、ボタンやレバー操作で反応させ、その速さ（反応時間）から注意や予測のされ方を推定する方法です。課題としての目的がはっきりしているため参加者が取り組みやすい利点があります。)を組み合わせたハイブリッド課題により、従来より安定して「無意識の誤信念理解」を測れる可能性を示しました。定型発達の大人では、目の動きと反応時間の両方が、動画内の人物の信念を自然に取り込んでいることを支持しました。ASDの大人では、誤信念に関係する注視の偏りが弱い、または逆になり、注視と反応時間のつながりもFB条件で弱いことが示されました。
また、ASDかどうかの説明には、反応時間の指標だけよりも、注視の指標を加えた方がよいことが示され、両者が「別々の情報を補い合う」可能性が示唆されました。

今後は、IQや年齢、性別、AQなどで分けたときの基準データを作るために、もっと大人数の研究が必要です。また、今回の動画は短く単調なので、より現実に近い複雑な社会場面に結果をどこまで当てはめられるかには限界があります。さらに、試行間の間隔が短いことが反応時間に影響する可能性や、レバー操作のばらつきなど、改善すべき点も挙げられています。将来的には、神経科学的な方法で裏づけを取りながら、注視や反応時間をASDの診断に役立つ指標（バイオマーカー(体の測定値や行動指標などで、病気や特性を客観的に示す手がかりになるものです。この研究では、注視の偏りや反応時間がASD診断の補助指標になりうるかが焦点です。)）にしていくことが目標とされています。