| Project/Area Number |
16H03305
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Brain biometrics
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
Fukunaga Masaki 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 准教授 (40330047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅田 雅宏 明治国際医療大学, 医学教育研究センター, 教授 (60223608)
下川 哲也 国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳情報工学研究室, 主任研究員 (30335385)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2016: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
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| Keywords | MRI / ７テスラ / ネットワーク / MRS / ７テスラMRI / fMRI / 安静時脳ネットワーク / 脳機能計測 / 神経伝達物質 / 非侵襲的脳活動計測 / 超高磁場 |
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research project, we developed a non-invasive measurement method for excitatory and inhibitory neurotransmitters in the brain and a structural and functional brain network imaging method to detect dynamic brain network structures by applying an ultra-high magnetic field 7 tesla MRI. A single observation of neurometabolites, a fine brain structure, and a functional and structural brain network structure, which have been difficult with conventional equipment in terms of sensitivity and accuracy, can be measured within a time period applicable to human subjects. Using these techniques, we observed human brain activity during a sequential motor learning task in which dynamic changes in brain activity are expected to occur in a short period of time, and applied it to the analysis of the relationship between local brain concentrations of excitatory and inhibitory neurotransmitters and functional brain network dynamics.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究課題では、超高磁場７テスラMR装置の応用により、従来装置では感度・精度的に困難であった神経代謝物質の単独観測、微細脳構造、機能的・構造的脳ネットワーク構造を、ヒト被験者に対して応用可能な時間内にて計測可能とした。MRIによる脳ネットワーク解析は、その簡便さから、近年、精神疾患への臨床応用が注目されている。これら精神疾患の本態は明らかになっていないものも多く、その病態把握、 補助診断への期待も大きい。本研究の成果は、脳機能イメージングによるネットワーク解析を、精神疾患の病態理解、補助診断応用に加速するものと思われ、臨床応用としても意義のあるものと確信している。
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