アイトラッキングが脳障害の発見に役立つ

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あなたが年に一度の健康診断のために開業医の診察室に来ているとしよう。医師はあなたの心臓や肺の健康状態を調べ、血液検査を行う。その後、コンピューター画面の前に座って、さらにいくつかの簡単な検査をするように言われる。画面上の動く点を目で追い、短い映像を見るだけだ。わずか5分で、ストレスのかかる侵襲的な処置を受けることなく、あなたの脳の健康と主要な脳障害のリスクを評価することができる。

目と脳のつながり

目と脳のつながりは、多くの人が思っている以上に深い。発達初期に共通の脳組織から生まれた目は、脳そのものの延長である。興味深いことに、目の動きを司る脳領域は、行動、感情、推論を司る脳領域とも絡み合っている(Pouget, 2015).

従来の眼球運動パターンからの微妙な逸脱でさえも、その根底にある脳活動の変化を示している可能性がある(Maron et al.).この複雑な関係を利用して、アイトラッキング技術は非侵襲的に目の位置と動きを測定する手段として登場した。アイトラッキングは、個人が視覚刺激を見ている間、どこに焦点を合わせているかをモニターすることで、脳の健康状態をスクリーニングする可能性を秘めている。

アイトラッキングで評価できる5つの脳疾患

眼球運動は、ADHDや自閉症のような神経発達障害、パーキンソン病やアルツハイマー病のような加齢関連疾患、失読症のような学習上の課題に対する貴重な洞察を提供します。トビーのホワイトペーパー神経学と精神医学研究におけるアイトラッキングでは、アイトラッキングで評価可能な疾患について詳しく説明しています。

自閉症スペクトラム

自閉症スペクトラム障害（ASD）は、社会的相互作用への関与や関心の欠如を特徴とする。特筆すべきことに、ASDの危険性がある幼児における社会的離脱の最も早い兆候のひとつは、「モーテレス」（母親が幼児に話しかけるときによく使う、甲高く、歌うような声）に対する反応である。アイトラッキングは、モーゼに注がれる注意の程度を効率的に定量化することができる。

研究では、母性語に注意を向ける時間が30％未満の12～48ヶ月の幼児は、ASDであると正確に識別される可能性があることが実証されている
(Pierce et al.).同様に、他の社会的注意刺激、例えばヨガをしている人と幾何学的な形を動かしている人のビデオも、高リスクの幼児のASDを識別するのに有望な精度を示している(Wen et al.).

注意欠陥多動性障害（ADHD）

ADHDは、作業において注意を払い、それを持続することが困難で、予見なしに行動することを特徴とする。臨床的には不注意と衝動性として知られるこれらのADHDの特徴は、一般的に小児期に始まり、成人期まで持続することが多い。衝動性と不注意は、アイトラッキングテストを用いて定量化することができる。これらの検査では通常、参加者に視線を固定させる刺激を与え、気が散るものがある中でそれを行えるかどうかで、注意欠陥に関する重要な洞察が明らかになる。

ADHDの子どもを対象としたアイトラッキングを用いた研究では、定型発達の同級生からADHDの子どもを識別する精度が最大77%に達するなど、かなりの可能性が示されている(Yoo et al.).さらに、既存のADHD評価テストと視線追跡技術を組み合わせることで、診断精度を高めることができる
(Lee et al.).

アルツハイマー病

アルツハイマー病 アルツハイマー病アルツハイマー病では、記憶喪失のような本格的な症状が現れる前に、脳機能が徐々に低下していくのが一般的である。コンピューター画面上の項目を記憶したり探したりする能力を問うアイトラッキング課題は、主要な脳機能の軽度の低下を早期に検出する上で、高い感度と特異性を示している
(徳重ら、2023).

トビーのホワイトペーパーにあるように 神経学と精神医学におけるアイトラッキング
研究視線を意図的かつ迅速にコントロールできないなどの様々な眼球運動指標は、脳機能の軽度の低下と有意に関連している
(Opwonya et al.).早期の医療介入は病気の進行を遅らせ、罹患者の生活の質を改善することができるが、そのためには費用対効果が高く、利用しやすい病気のスクリーニングが不可欠である。アイトラッキングは、より明らかな症状が現れる前に初期のアルツハイマー病のステージを特定することに有望であり、集団全体の評価を可能にする候補となりうる。

パーキンソン病

パーキンソン病（PD）主に運動症状で知られるパーキンソン病は、視覚や眼球運動にも影響を及ぼします。臨床評価では、興味のあるものに焦点を移すために用いられる眼球運動の一種であるサッカード眼球運動の異常がしばしば明らかになる。PDでは、サッカードは不正確で、意図した目標に届かない
(Shaikh & Ghasia, 2019).眼球運動を定期的に評価することで、医療専門家はパーキンソン病の進行を長期にわたってモニターすることができます。

眼球運動パターンの変化は、疾患の重症度や治療効果の指標となり、これらの病態の進展に関する貴重な洞察を提供する。さらに、PDは主に運動障害と考えられているが、PD患者の80％以上は徐々に脳機能が低下し、最終的には認知症を発症する(Hely et al.).したがって、アルツハイマー病と同様に、認知機能の低下を適時に発見することは、早期介入を可能にするために極めて重要である。

ディスレクシア

読むのが速く、熟達した読書家として優れている人がいる一方で、特にディスレクシア（難読症）の人など、苦労している人もいる。 ディスレクシア-ディスレクシアとは、読み、書き、綴る能力に影響を与える学習障害で、しばしば成人期まで続く。アイトラッキングの研究によると、ディスレクシアの子どもや大人は、一般的に単語を読み取るのに時間がかかり、視線の移動距離が短く、読書中に単語を読み飛ばす行動が少ない。これらのパターンは、頭の中で単語を素早く理解しアクセスすることに課題があることを示しているのかもしれない。Franzen et al.).

ディスレクシアと診断された子供たちは、読解の問題を効果的に解決するために、専門的な学習技術を必要とすることが多い。診断には通常、筆記または口頭によるアセスメントが含まれます。これらのアセスメントにアイトラッキングを組み込むことで、主要なリーディングの特徴を視覚的に表現することができ、専門家は学習プロセスの早い段階でリーディングの問題を特定し、対処することができます。視線追跡をベースとしたディスレクシア評価ソリューションの詳細はこちらをご覧ください。 Lexplore.

アイトラッキングは強力な技術であることが証明されており、人生の様々な段階にわたって脳の健康を評価する非侵襲的な手段を提供する。幼児期から成人期まで、眼球運動はADHDや自閉症のような神経発達障害や、パーキンソン病やアルツハイマー病のような加齢に関連する疾患について貴重な洞察を与えてくれる。さらに、視線追跡は失読症のような特定の学習課題の診断に役立ち、幅広い認知障害に対応できる汎用性を強調している。

目と脳の複雑なつながりを活用することで、研究者と医療専門家は脳障害の早期発見、モニタリング、治療評価に革命を起こし、最終的に世界中の人々の生活の質を向上させている。