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Neuroimaging evaluation of morphological and functional changes in human visual cortex affected by eye disease

Research Project

Project/Area Number 19K09982
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56060:Ophthalmology-related
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

増田 洋一郎  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (30318000)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹村 浩昌  生理学研究所, システム脳科学研究領域, 教授 (50631313)
寺尾 将彦  山口大学, 時間学研究所, 講師 (50772357)
天野 薫  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (70509976)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords脳可塑性 / 網膜変性 / 視覚野 / 脳安定性 / フィードバック反応 / 視覚再生医療 / 課題依存性反応 / 脳視覚野 / 網膜視細胞障害 / functional MRI / diffusion MRI / quantitative MRI / 緑内障 / 網膜神経節細胞障害 / 経シナプス変性 / 黄斑変性 / レーベル遺伝性視神経症 / 可塑性 / 脳視覚野可塑性 / 網膜・視神経疾患 / ニューロイメージング / 視覚再建医療 / MRI
Outline of Research at the Start

視る機能を低下させてしまう眼の病気は、眼以降の脳神経系への視覚の入力を減弱ないし消失させます。このことが原因で、視ることに関連する脳へ変化ををきたす可能性がありうるため、脳の変化を知ることは細胞移植、遺伝子治療、人工網膜など将来期待されている眼科医療において極めて重要です。その理由は、脳が不可逆的な影響を及ぼされる前に病気を治療して視覚入力を復活させる必要があるためで、そのためには病気が脳へ及ぼす特徴を知ることが必須だからです。
本研究は、様々な種類の眼疾患の方を対象に、MRIによる非侵襲脳計測法を用いて脳の構造と機能を計測し、脳の変化から考えた眼の病気への治療戦略の提言を行うこと目的とします。

Outline of Annual Research Achievements

網膜ジストロフィ患者における第一次視覚野(V1)の網膜変性部脳投射領域(LPZ)における刺激モダリティに依存しない課題依存性反応が、ボタンを押す課題に関連するのか、もしくは課題の難易度により変化するのか、閉瞼もしくは開瞼で変化するか検討した。ボタンを押さない課題でV1-LPZに反応を認め、タスクの難易度で反応強度の変化を認めた。また、同じ課題でも閉瞼もしくは開瞼でLPZ反応は変化した。
また、早期盲における触覚刺激や聴覚刺激によるV1を中心とした視覚野機能を計測し、現在解析を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナウィルスパンデミックの影響でMRI撮像に制限があり、データ取得に遅れを生じたため。

Strategy for Future Research Activity

データ取得を進め、視覚入力を失った脳視覚野回路構築に関し考察し、視覚再生医療への提言を行いたい。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (7 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 8 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Utrecht University(オランダ)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Stanford University(米国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Spinoza Centre for Neuroimaging(オランダ)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Stanford University(米国)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Spinoza Centre for Neuroimaging(オランダ)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Spinoza Centre for Neuroimaging(オランダ)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Stanford University(米国)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] 頭蓋内疾患による視野障害2023

    • Author(s)
      増田洋一郎
    • Journal Title

      眼科グラフィック

      Volume: 12 Pages: 725-729

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Multi-Contrast Magnetic Resonance Imaging of Visual White Matter Pathways in Patients With Glaucoma2022

    • Author(s)
      Ogawa Shumpei、Takemura Hiromasa、Horiguchi Hiroshi、Miyazaki Atsushi、Matsumoto Kenji、Masuda Yoichiro、Yoshikawa Keiji、Nakano Tadashi
    • Journal Title

      Investigative Opthalmology & Visual Science

      Volume: 63 Issue: 2 Pages: 29-29

    • DOI

      10.1167/iovs.63.2.29

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] V1 Projection Zone Signals in Human Macular Degeneration Depend on Task Despite Absence of Visual Stimulus.2021

    • Author(s)
      Masuda Y, Takemura H, Terao M, Miyazaki A, Ogawa S, Horiguchi H, Nakadomari S, Matsumoto K, Nakano T, Wandell BA, Amano K.
    • Journal Title

      Curr Biol.

      Volume: 31 Issue: 2 Pages: 406-412

    • DOI

      10.1016/j.cub.2020.10.034

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Diffusivity and quantitative T1 profile of human visual white matter tracts after retinal ganglion cell damage.2019

    • Author(s)
      Takemura H, Ogawa S, MezerA, Horiguchi H, Miyazaki A, Matsumoto K, Shikishima K, Nakano T, Masuda Y.
    • Journal Title

      NeuroImage: Clinical

      Volume: 23

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional MRIでレーベル遺伝性視神経症の謎を解く2023

    • Author(s)
      増田洋一郎
    • Organizer
      第12回視野画像学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 網膜色素変性における触覚刺激による課題依存性視覚野反応2023

    • Author(s)
      飯田将展、増田洋一郎 他
    • Organizer
      第12回視野画像学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] V1 Projection Zone Signals in Human Macular Degeneration Depend on Task, not Visual Stimulus2023

    • Author(s)
      Yoichiro Masuda
    • Organizer
      FUNCTIONAL VISION & ACCESSIBILITY (FVA) CONFERENCE
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 網膜変性患者における視覚野の機能特性2023

    • Author(s)
      増田洋一郎
    • Organizer
      第7回ヒト脳イメージング研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 網膜色素変性における触覚刺激による課題依存性視覚野反応2023

    • Author(s)
      飯田 将展、 増田 洋一郎、 寺尾 将彦、 天野 薫、 竹村 浩昌、 仲泊 聡、 小川 俊平、 堀口 浩史、 松元 健二、 中野 匡
    • Organizer
      日本視野画像学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Functional MRIでレーベル遺伝性視神経症の謎を解く2023

    • Author(s)
      増田洋一郎
    • Organizer
      日本視野画像学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 臨界期失明が視覚白質線維束に及ぼす影響(症例報告)2022

    • Author(s)
      飯田 将展、 小川 俊平、 竹村 浩昌、 堀口 浩史、 宮崎 淳、 松元 健二、 仲泊聡、 増田 洋一郎、 吉川 啓司、 中野 匡
    • Organizer
      日本視野画像学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 網膜変性と視覚野障害2022

    • Author(s)
      増田洋一郎
    • Organizer
      日本緑内障学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 視覚と脳機能画像2021

    • Author(s)
      増田洋一郎
    • Organizer
      第59回日本神経眼科眼科学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳視覚野の構造と機能からみた遺伝性視神経症および網膜ジストロフィー2020

    • Author(s)
      増田洋一郎
    • Organizer
      第124回日本眼科学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 先天性若年性黄斑変性における視覚野の受容野2020

    • Author(s)
      増田洋一郎 天野薫 寺尾将彦 仲泊聡 堀口浩史 小川俊平 宮崎淳 松元健二  Serge O. Dumoulin 中野匡
    • Organizer
      第9回視野画像学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 拡散強調MRI及び定量的T1マッピングを用いた緑内障患者の視路白質変化の検討2020

    • Author(s)
      小川俊平, 竹村浩昌, 堀口浩史, 宮崎淳, 松元健二, 増田洋一郎, 中野匡
    • Organizer
      日本視覚学会2020冬季大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 視野の臨床と脳機能2019

    • Author(s)
      増田洋一郎
    • Organizer
      第8回日本視野画像学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] 眼科検査ガイド:Functional MRI, 拡散テンソル画像2022

    • Author(s)
      増田洋一郎(根木 昭、飯田知弘、近藤峰生、中村 誠、山田昌和 編集)
    • Total Pages
      824
    • Publisher
      文光堂
    • ISBN
      9784830656095
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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