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AIによる適応学習技術が教育に与える影響

· 約26分
Tomohiro Hiratsuka

この記事は、ASDやADHDの子供たち向けの療育支援や教育関連の研究、適応学習技術やAIを活用した持続可能な教育の進化に関する最新の学術研究と社会的な取り組みを紹介しています。具体的には、ASDの子供たちが参加できる音楽コンサートや、ADHDと睡眠障害の関係を調査した研究、自閉症や統合失調症における愛着やメンタライジング能力の影響を探る研究が取り上げられています。また、バイオマーカーの発見を通じて自閉症の診断や管理に貢献する研究や、AIによる適応学習技術が教育に与える影響についても紹介します。

社会関連アップデート

ASDの子も楽しめる演奏会 13日に松本大で　親の会が開催｜信濃毎日新聞デジタル　信州・長野県のニュースサイト​

中信地方の自閉スペクトラム症（ASD）の子どもを持つ親がつくる「県自閉症協会中信地区自閉症こぶしの会」は、10月13日に松本大でASDの子どもも楽しめるコンサートを開催します。このコンサートでは、子どもが自由に動き回ったり声を出したりすることを歓迎し、合わない場合のためのスペースも用意されています。楽団「ケ・セラ」が演奏し、参加者は座ったり寝転がったりしてリラックスして楽しむことができ、学生が運営をサポートします。

学術研究関連アップデート

Evaluating Sleep in Autism Using CSHQ and CSHQ-Autism - A Perspective Through the Cultural Lens​

この論文では、小児の睡眠パターンを評価するために使用される「Child Sleep Hygiene Questionnaire（CSHQ）」と、その自閉症児向けの適応版「CSHQ-Autism」の有効性についてインドの文化的視点から評価しています。67人の自閉症児を対象に調査した結果、CSHQで52人、CSHQ-Autismで18人が陽性と判定されました。両ツールは、睡眠不安や共同就寝の評価が高くなる傾向があり、これが睡眠障害の正確な評価を妨げる可能性が示唆されました。しかし、インド文化では共同就寝や睡眠不安が深刻な睡眠障害と関連しつつ、分離不安や乳幼児突然死症候群（SIDS）を予防する役割も果たすことが指摘されています。このため、CSHQとCSHQ-Autismは有用な評価ツールである一方、インドの文化的要素によってスコアが高く出る可能性があると結論づけています。

Sport and Autism: What Do We Know so Far? A Review - Sports Medicine - Open​

この論文は、自閉症スペクトラム障害（ASD）に対するスポーツの影響についての研究を総括しています。自閉症は社会的相互作用、コミュニケーション能力、反復的行動に制限がある神経発達障害ですが、近年では運動機能の問題も重要であることが明らかになっています。スポーツが自閉症の人々に与える積極的な効果として、心理社会的スキルや運動行動の向上が多くの研究で確認されています。

論文では、自閉症の人々に適したスポーツの形態（個人競技や集団競技、屋内・屋外など）やそれぞれの活動の特性に基づく推奨が示されています。1665本の論文を対象に行った文献調査から、92本の研究を精査し、スポーツが自閉症の人々に身体的、心理的、社会的に広範な利益をもたらすことを確認しました。特定のスポーツには禁忌はないものの、活動に応じて段階的な準備や適応が必要とされる場合があることが指摘されています。

結論として、自閉症の人々に対して最も効果的なスポーツプログラムの実施方法をさらに探るための追加の研究が必要であるとしています。

Biomarkers and pathways in autism spectrum disorder: An individual meta-analysis based on proteomic and metabolomic data​

この論文では、自閉症スペクトラム障害（ASD）の診断と管理におけるバイオマーカーの利用について調査しました。プロテオミクスとメタボロミクスのデータを用いて、ASDに関連する主要なバイオマーカーと生物学的経路を明らかにするため、個別メタ分析を実施しました。脳、血液、尿、唾液、糞便などの異なるサンプルから得られたデータを比較し、ASDに関連するタンパク質や代謝物を特定しました。

結果として、FLOT2、ApoE、EHD3、VCL、GSN、MDH2などのタンパク質が脳組織、血液、唾液、尿などで差異を示し、ヒッパル酸やサリチル尿酸といった代謝物も複数のサンプルで見つかりました。また、グリコリシスやグルタチオン代謝などの経路がASDに関連することが示唆されました。この研究により、複数のサンプルで共有されるバイオマーカーが特定され、ASDの診断と管理に有望な手がかりを提供しています。

Clinical characterization of children and adolescents with ADHD and sleep disturbances​

この論文では、注意欠陥多動性障害（ADHD）を持つ子供や青年における睡眠障害（SD）の臨床的特徴を調査しました。6歳から14歳のADHD診断を受けた136人を対象に、親の報告を基にSDの有無でグループ分けを行い、行動適応力、学業成績、ADHD関連の症状、感情や行動の問題を標準化された指標で評価しました。

結果として、SDを持つADHDの子供たちは、行動適応力（概念的・実践的領域）、学業成績（文章理解、作文）、注意欠陥症状、感情・行動面の問題（特に感情調整とストレス）で悪化したスコアを示しました。これらの結果は、年齢、認知レベル、性別、ADHD症状の重症度、体重指数を調整しても独立した関連が認められました。

この研究は、ADHD患者におけるSDの存在が、その臨床的強みや弱みを示す指標となり得ることを示し、診断や治療介入の改善に向けた提案がされています。

Parenting Stress in the First Year of Early Intensive Behavioral Intervention for Children with Autism Spectrum Disorder​

この研究では、自閉症スペクトラム障害（ASD）の子供に対する早期集中行動介入（EIBI）治療の最初の1年間における親のストレスを調査しました。親のストレスは、治療開始時とその後6ヶ月ごとに「親ストレス指数」を用いて評価されました。また、子供の外在化行動、適応行動、親の治療への取り組みが、親のストレスにどのように影響するかも調べました。

結果として、治療の最初の1年間で親のストレスは平均して減少していき、最初に高いストレスを感じていた家庭でも同様の傾向が見られました。子供の複数の行動カテゴリが高いストレスレベルと関連していた一方で、治療時間の遵守度が高いほどストレスは低下しました。ただし、家族指導時間の遵守度と親のストレスとの間には、統計的に有意な関連は見られませんでした。

Prediction by Young Autistic Children from Visual and Spoken Input​

この研究は、自閉症スペクトラム障害（ASD）を持つ幼児が、視覚的および言語的な情報から予測を行い、それに基づいて反応を調整する能力を調べたものです。研究では、32人の自閉症児と32人の認知的に一致した定型発達（NT）の子供たちが、2つの目線追跡タスクに参加しました。実験1では非言語的な音（楽器音）を、実験2では言語に関連する音（話者の性別）を使って報酬の位置を予測する訓練が行われ、途中で報酬の位置が変わる状況に適応する能力が評価されました。

結果として、非言語的なタスク（実験1）では、両グループに大きな違いは見られませんでした。しかし、言語的なタスク（実験2）では、定型発達児よりも自閉症児の方が、報酬の位置が変わっても予測行動があまり乱れないことがわかりました。この結果は、自閉症児が言語的に関連する状況で「過剰な学習（ハイパープラスティシティ）」を示し、新しい情報を重視する傾向があることを示唆しています。

Comparison of Mand Acquisition and Preference in Children with Autism who Exhibit Problem Behavior​

この研究は、自閉症の子供たちにおける機能的コミュニケーション訓練（Functional Communication Training: FCT）を通じた要求行動（マンド）の習得と、その行動に対する好みを比較したものです。FCTは、問題行動を代替するための介入方法として広く使われていますが、要求行動の選択においては、応答の努力、社会的意義、好みといった要素が重要とされています。この研究では、5人の参加者を対象に、要求行動の習得（セッション数）と同時オペラントマンドトポグラフィ評価（MTA）における応答を比較しました。結果として、全ての参加者が少なくとも1つの要求行動を習得し、明確な好みを示しました。また、習得期間中やMTA中に問題行動はほとんど見られず、セッション数や教える順序が好みに影響を与えることはないことが示されました。この研究は、要求行動の選択における要因を明らかにし、問題行動の改善に役立つ知見を提供しています。

The associations between self-rated autistic traits, social camouflaging, and mental health outcomes in Taiwanese anime, comics and games (ACG) doujin creators: an exploratory study​

この研究は、台湾のアニメ、漫画、ゲーム（ACG）同人作家における自己評価された自閉症特性、社会的カモフラージュ行動、精神的健康との関連を探ることを目的としています。同人作家は、一般的に社会的にぎこちないとされ、孤立のリスクが高いとされています。そのため、自閉症特性やカモフラージュ行動が精神的健康に影響を与える可能性があると考えられますが、この影響についてはあまり研究されていません。

研究では、183名の台湾のACG同人作家を対象にオンライン調査を実施し、AQ-35（自閉症スペクトラム指数）、CAT-Q-Ch（カモフラージュ行動質問票）、GAD-7（全般性不安障害スケール）、PHQ-9（患者健康質問票）を用いてデータを収集しました。結果、ACG同人作家は他の研究と比べて高い自閉症特性とカモフラージュ行動を示しました。カモフラージュ行動は、自閉症特性のほとんどの項目（例外は「心の読み取り」項目）と正の関連がありました。また、カモフラージュ行動と自閉症特性の両方が、うつ病（PHQ-9）や不安（GAD-7）のスコアと強く関連していることが確認されました。

この研究は、台湾のACG同人作家における自閉症特性、カモフラージュ行動、精神的健康の関連性が、従来の研究とは異なる側面を持つことを示し、カモフラージュ行動が精神的健康に悪影響を及ぼす可能性があることを明らかにしています。

Frequency of Hebrew word usage by children with intellectual and developmental disabilities: implications for AAC core vocabulary​

この研究は、知的および発達障害（IDD）を持つヘブライ語を話す子供たちに対する支援のため、拡大・代替コミュニケーション（AAC）に適した基本語彙リストを作成することを目的としています。対象は5人の子供（3歳5ヶ月〜8歳4ヶ月）で、インタビュアーや家族との自然なやり取りを音声録音し、使用された単語の頻度を分析しました。分析にはCHILDESやChild Phonology Analyzerなどのツールを使用し、単語リストを生成してその頻度をコード化しました。

結果として、最も頻繁に使用された200語の単語が、全体の85%を占めました。知的および発達障害のある子供と、通常発達（TD）の子供の語彙リストを比較したところ、機能語が多く使用される一方で、内容語ではIDDの子供は副詞を、TDの子供は動詞を多く使用していることがわかりました。この結果は、AACの基本語彙リストの作成における考慮事項に対して重要な示唆を提供しています。

Acceptability and feasibility of a group-based intervention to improve outcomes for children at risk for developmental delays in Kenya: A piloted randomized trial​

この研究では、ケニアにおける発達遅滞のリスクがある子供たちを対象とした「Care for Child Development（CCD）」プログラムをグループ形式で実施し、その受容性と実施可能性を評価しました。26組の母子が参加し、10回の隔週セッションを通じてプログラムを受けました。参加者は、グループ形式でのCCDが受け入れられやすく、実施も可能であると感じ、特にグループでの形式が有益であると評価しました。子供の発達においては顕著な改善は見られませんでしたが、家庭環境の改善（家庭内での刺激的な環境の向上）が確認されました（平均差2.5、95%信頼区間[0.37, 4.72]）。この介入の効果を確定するためには、さらなる規模拡大が必要です。

Biomarkers and pathways in autism spectrum disorder: An individual meta-analysis based on proteomic and metabolomic data](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39361099/)​

この研究は、自閉症スペクトラム障害（ASD）の診断と管理におけるバイオマーカーの利用を調査するため、プロテオミクスおよびメタボロミクスのデータを用いた個別メタ分析を行いました。研究では、中枢神経系（脳および脳脊髄液）、循環系（血液）、および非侵襲的サンプル（尿、唾液、便）からのバイオマーカーを比較し、ASDに関連する生物学的経路を特定しました。

926のプロテオミクスおよび619のメタボロミクスの論文をスクリーニングした結果、10件の研究から940個の差異タンパク質、16件の研究から748個の差異代謝物が収集されました。ASD患者の脳組織、血液、尿では、フロチリン-2（FLOT2）、アポリポプロテインE（ApoE）、EHドメイン含有タンパク質3（EHD3）が異なる発現を示し、サリル酸とヒッポ酸が脳、血液、尿、便で同時に検出されました。また、グリコリシスやグルタチオン代謝などの経路が、脳や唾液、尿で共通して豊富に認められました。

これらの結果は、ASD診断および管理における新たなバイオマーカーの可能性を示しており、さらなる研究の必要性が強調されています。

Frontiers | Malay Translation and Validation of Modified Checklist for Autism in Toddlers, Revised with Follow-up (M-CHAT-R/F)](https://www.frontiersin.org/journals/pediatrics/articles/10.3389/fped.2024.1384292/abstract)​

この論文は、自閉症スペクトラム障害（ASD）の早期発見を目的とした「改訂版自閉症児童チェックリスト（M-CHAT-R/F）」のマレー語翻訳とその信頼性および妥当性の評価に関する研究です。ASDは小児における最も一般的な神経発達障害の一つであり、早期診断が重要とされています。M-CHAT-R/Fは、ASDの早期診断と介入を促進するために広く使用されている信頼性の高いスクリーニングツールです。英語が第一言語でないコミュニティ向けに、このツールを現地語に翻訳することは、効果的なスクリーニングを行い、ASDの子供たちのアウトカムを改善するために重要です。この研究では、マレー語版M-CHAT-R/Fの翻訳と、その信頼性および妥当性が評価されました。

Autistic and schizotypal traits exhibit similarities in their impact on mentalization and adult attachment impairments: a cross-sectional study - BMC Psychiatry](https://bmcpsychiatry.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12888-024-06048-9)​

この研究は、自閉症スペクトラム障害（ASD）と統合失調症（SCH）の特徴が成人のメンタライジング（他者の意図や感情を理解する能力）や愛着に与える影響について調査したものです。2203人の成人を対象に、ASDやSCHとその亜臨床的特徴がメンタライジング、愛着、青年期の社会的サポートとどのように関連するかを分析しました。結果として、ASDとSCHの特徴はどちらも成人期の不安定な愛着に類似した影響を与え、その主な要因はメンタライジングの困難であることがわかりました。ただし、メンタライジングの不足が愛着に与える影響は、ASDとSCHでわずかに異なります。また、青年期の社会的サポートは、メンタライジング能力と安定した成人愛着の発達を助ける保護因子であることが示されました。これらの結果は、ASDとSCHに対する治療と支援において、メンタライジングや愛着に焦点を当てたアプローチの重要性を示唆しています。

Prevalence of Tourette syndrome among children and adolescents in the United States, 2016–2022 - BMC Public Health](https://bmcpublichealth.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12889-024-20216-2)​

この研究は、2016年から2022年までの米国の子どもや青年（0〜17歳）のトゥレット症候群（TS）の有病率とその傾向を調査したものです。全国規模の代表サンプル278,472人のデータを分析した結果、754人がTSと診断され、全体の有病率は0.23%でした。年齢別に見ると、0〜2歳では0.01%未満、3〜5歳では0.05%、6〜11歳では0.28%、12〜17歳では0.38%でした。性別および人種・民族別に有病率に差があり、男児は0.35%、女児は0.11%、ヒスパニック系は0.22%、非ヒスパニック系白人は0.28%、非ヒスパニック系黒人は0.16%でした。2016年から2022年の間に有病率に大きな変化は見られませんでした。

AI‐driven adaptive learning for sustainable educational transformation](https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sd.3221)​

この論文では、適応学習技術と人工知能（AI）が教育をどのように変革し、パーソナライズされ、アクセス可能で効率的なものにしているかを検討しています。特に、持続可能な開発の受容や対処を促進する役割に焦点を当てています。教育分野では近年、デジタル化と技術革命が進み、個々の学習者に合わせた学習体験を提供する適応学習技術が登場しました。これにより、より教育を受けた市民を育て、イノベーションを推進し、持続可能な未来に必要な経済成長をサポートしています。

本研究では、1990年から2024年にかけて「適応学習」および「AI」に関する3518の論文をVOSviewerを用いて書誌分析し、COVID-19パンデミックが教育における「デジタル化の波」を強化し、適応学習技術の変革を促進したことを示しています。これらの結果は、今後の適応教育の発展に役立ち、政策立案者や研究者に有益な知見を提供します。