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Age-related changes of limbic brain structures in typically developing common marmosets using high-field structural MRI

Research Project

Project/Area Number 16J07159
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Basic / Social brain science
Research InstitutionThe University of Tokyo (2018)
Keio University (2016-2017)

Principal Investigator

植松 明子  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任研究員

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsマーモセットMRIデータベース / 画像処理パイプライン / ヒト臨床応用 / 画像解析パイプラインの確立 / データの公開 / 脳発達 / 高磁場MRI / DTI / マーモセット
Outline of Annual Research Achievements

当研究課題は、ヒトに比較的近い家族性、社会性をもちヒトに対応づけられる動物モデルであるコモンマーモセットを用いて、記憶や情動に関連する大脳辺縁系の脳発達における形態変化をMRI装置から得られる画像によって解明していくことである。本年度は、引き続き小動物用超高磁場MRI装置(Bruker社・7T/9.4T)で継時的MRI画像データの拡充をはかり、現在までに生体では370時点以上(7T=205, 9.4T=172)、標本では胎生期から亜成体期まで計20以上(9.4T=28)の発達データを撮像している。データ量が充実したことにより、マーモセットに適した縦断データ用の画像前処理パイプラインを完成させ、データ解析における効率化、再現性を高めた。さらに生後1ヶ月以前の生体データを取得することに成功。生後2週間、3週間、4週間の早期発達段階の解析を行い、これまで生後1ヶ月~18ヶ月齢データから統計学的に算出した辺縁系発達曲線に、これらのデータを追加し発達解析の拡充をおこなった。この早期発達データ解析に関しては、現在論文投稿にむけてすすめている。加えて各々の週齢・月齢の標準脳画像を7T、9.4Tデータそれぞれで作成。これにより、今後発達障害モデルのデータ等、比較したいデータを取得した場合、年齢ごとに参照脳として比較可能となった。
また、これまでの研究で開発した縦断画像データの解析方法をAMED国際脳プロジェクトの一部である「健常から疾患に至る脳画像等の総合的解析研究」に適用・応用させ非ヒトで得られた知見・画像処理技術を活かし、ヒト臨床データ解析へとつなげた。これによりヒト代替モデルとして多くの研究で利用されてきているマーモセットとヒトのMRIデータを同一手法での解析を可能とし、非ヒト霊長類とヒトとの橋渡し研究にも貢献した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] MR Imaging Properties of <i>ex vivo</i> Common Marmoset Brain after Formaldehyde Fixation2019

    • Author(s)
      Haga Yawara、Hata Junichi、Uematsu Akiko、Seki Fumiko、Komaki Yuji、Mizumura Mai、Nishio Marin、Kaneko Takaaki、Kishi Noriyuki、Okano Hideyuki、Furukawa Akira
    • Journal Title

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      Volume: 18 Issue: 4 Pages: 253-259

    • DOI

      10.2463/mrms.mp.2018-0086

    • NAID

      130007728812

    • ISSN
      1347-3182, 1880-2206
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mapping orbitofrontal-limbic maturation in non-human primates: A longitudinal magnetic resonance imaging study2017

    • Author(s)
      Uematsu Akiko、Hata Junichi、Komaki Yuji、Seki Fumiko、Yamada Chihoko、Okahara Norio、Kurotaki Yoko、Sasaki Erika、Okano Hideyuki
    • Journal Title

      NeuroImage

      Volume: 163 Pages: 55-67

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2017.09.028

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Early Structural Brain Development in Common Marmosets2019

    • Author(s)
      Uematu A, Hata J, Fukushima M, Murayama A, Kishi N, Okano H
    • Organizer
      第8回日本マーモセット研究会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] High-Resolution Diffusivity Images Provide Insights of Fetal Brain Development2018

    • Author(s)
      Uematsu A, Hikishima K, Hata J, Okano H
    • Organizer
      .International Society of Magnetic Resonance in Medicine 26th Annual Meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Orbitofrontal-limbic structural development maturation in non-human primates: A longitudinal magnetic resonance imaging study2018

    • Author(s)
      Uematsu A, Hata J, Komaki Y, Seki F, Yamada C, Okahara N, Kurotaki Y, Sasaki E, Okano H
    • Organizer
      International Society of Magnetic Resonance in Medicine 26th Annual Meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Capturing neurodegeneration of a Parkinson's disease model common marmoset with Deformation-based Morphometry2018

    • Author(s)
      Uematsu A, Hata J, Haga Y, Mizumura M, Okano H
    • Organizer
      第45回日本磁気共鳴医学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Mapping orbitofrontal-limbic maturation in non-human primates: A longitudinal magnetic resonance imaging study2018

    • Author(s)
      Uematsu A, Hata J, Komaki Y, Seki F, Yamada C, Okahara N, Kurotaki Y, Sasaki E, Okano H
    • Organizer
      平成30年度 東京大学こころの多様性と適応の統合的研究機構公開シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] High-Resolution Radial Diffusivity Images Provide Insights of Fetal Brain Development2018

    • Author(s)
      Akiko Uematsu, Keigo Hikishima, Junichi Hata, Hideyuki Okano
    • Organizer
      第7回日本マーモセット研究会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Capturing longitudinal patterns of regional brain volume change with Deformation-based Morphometry2018

    • Author(s)
      Akiko Uematsu, Junichi Hata, Hideyuki Okano
    • Organizer
      International Society of Magnetic Resonance in Medicine Japanese Chapter 2nd Annual Scientific Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Diffusion Tensor Imaging of Non-Human Primate Fetus Brain2017

    • Author(s)
      Uematsu A, Hikishima K, Hata J, Okano H
    • Organizer
      第1回ISMRM日本支部学術集会
    • Place of Presentation
      脳情報通信融合研究センター(大阪・吹田)
    • Year and Date
      2017-02-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamic Longitudinal DTI Metric Changes of Hippocampus in Developing Non-Human Primate2017

    • Author(s)
      Akiko Uematsu, Hata Junichi, Komaki Yuji, Seki Fumiko, Yamada Chihoko, Sasaki Erika, Okano Hideyuki
    • Organizer
      International Society of Magnetic Resonance in Medicine 25th Annual Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Longitudinal DTI Metric Changes of Hippocampus in Developing Non-Human Primate2017

    • Author(s)
      Akiko Uematsu, Hata Junichi, Komaki Yuji, Seki Fumiko, Yamada Chihoko, Sasaki Erika, Okano Hideyuki
    • Organizer
      第52回TOKYOニューロサイエンス研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Anatomical Development of Hippocampus in Common Marmoset2016

    • Author(s)
      Uematsu A,Hata J, Komaki Y, Seki F, Yamada C, Sasaki E, Okano H
    • Organizer
      第6回 日本マーモセット研究会大会
    • Place of Presentation
      東京大学農学部弥生講堂(東京・文京区 )
    • Year and Date
      2016-12-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Anatomical Development of Hippocampus in Common Marmoset2016

    • Author(s)
      Uematsu A,Hata J, Komaki Y, Seki F, Sasaki E, Okano H
    • Organizer
      ISMRM Workshop on Breaking the Barriers of Diffusion MRI
    • Place of Presentation
      リズボン(ポルトガル)
    • Year and Date
      2016-09-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Anatomical Development of Hippocampus and its Related Regions in Common Marmosets2016

    • Author(s)
      Uematsu A,Hata J, Komaki Y, Seki F, Sasaki E, Okano H
    • Organizer
      第44回日本磁気共鳴医学会大会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ(埼玉・大宮)
    • Year and Date
      2016-09-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] 第6章脳マッピング (マーモセットラボマニュアル : はじめての取扱いから研究最前線まで)2018

    • Author(s)
      植松 明子、岡野 栄之
    • Publisher
      アドスリー;丸善出版 (発売)
    • ISBN
      4904419782
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] Age-Specific Averaged Image Dataset

    • URL

      https://www.bminds.brain.riken.jp/orbitofrontal-limbic-maturation-mri-templates

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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