拡散MRI法を用いた妊娠第1三半期胎児の脳神経ネットワーク形成過程の解析
| Project/Area Number |
21K07772
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高桑 徹也 京都大学, 医学研究科, 教授 (40244933)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今井 宏彦 京都大学, 情報学研究科, 助教 (40506466)
金橋 徹 京都大学, 医学研究科, 助教 (90875999)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 脳神経ネットワーク / MRI / 拡散強調画像 / ヒト胎児 / 胎児脳 / 拡散MRI |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトの脳神経ネットワーク形成過程を知るために、島根大学が保存している妊娠第1三半期胎児標本(CRL33.5-93.7 mm)を対象として、高解像 MRI(T1, DTI)を取得し、経時的な脳の形態形成をT1強調画像で解剖学的に観察するとともに脳神経ネットワークの形成過程をDT-MRIを用い可 視化し解析する。主要な脳幹線維、投射線維、連合線維、交連線維、神経核の走行について詳細に検討する。個体ごと画像の比較を行い、発生 に伴う神経ネットワークの形成過程、順序を見出す。また個体差についても検討する。既存の妊娠第2-3三半期胎児期脳のデータベースを参 照して神経ネットワークの対応を検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳の機能と病態を理解するために、ヒトの脳では、様々なタスクに伴う脳の活動領域を観察する脳の機能的なマッピングや、脳全体を視野にいれた巨視的なコネクトームか関心を持たれている。機能的解析にはfMRI, PET, 脳波等が用いられるのに対して、形態学的な解析は拡散強調MRI画像(DT-MRI)か中心的な役割を担っている。DT-MRIとは、神経線維走行の方向により水分子の拡散のしやすさか異なること(拡散異方性)を利用した画像描出、解析法である。脳神経ネットワーク形成はヒトの高次脳機能の形成基盤であり、その発生過程を知ることは、脳の働きや神経ネットワークの構造と機能の深い理解のために必要である。その形成過程を知るために、島根大学が保存している妊娠第1三半期胎児標本(CRL100 mm未満 n=32)および第2三半期前半胎児標本(CRL130mm未満 n=17)を対象として、7T-MRIを用いて高解像T1強調画像、拡散強調画像(DTI)を取得を継続している。DTIの信号が想定よりも弱く、条件設定を繰り返している。得られた知見は、ヒトの 高次脳機能形成の理解に加え、様々な疾患の理解の基礎テータにもなり、将来的にはこれらの疾患の客観的な診断、治療への活用が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
島根大学が保存している妊娠第1三半期胎児標本(CRL100 mm未満 n=32)および第2三半期前半胎児標本(CRL130mm未満 n=17)を対象として、7T-MRIを用いて高解像T1強調画像、拡散強調画像(DTI)を取得中である。T1強調像は全例取得し、DTIはCRL95mm以上の個体について取得中である。大脳の形態形成について、T1強調像画像を用いて解析した(Takakuwa et al 2021)。小脳の経時的な形成過程をT1強調画像にて解析した(論文作成中)。DTI画像を用いて脳を覆う硬膜等の形状の変化を解析した(Matsunari et al 2023)。
DTIの信号、硬膜については取得したが、脳実質において十分に得ることかできずにいる。DTI解析ソフトの種類の検討、条件設定の検討等を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
胎児標本の条件の変更(ホルマリンを除去する、造影剤を検討する)等を検討するか、標本の損傷等の懸念かあり慎重に行う。脳神経系について当面DTIを使わ す、T1強調像を用いた解析を進める。また、脳神経系にこだわらず全身の他の部位のDTIの情報についての解析も視野にいれ検討をする
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Report
(2 results)
Research Products
(39 results)
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[Journal Article] 14_MCA-based Embryology and Embryo Imaging.2022
Author(s)
Nakano S, Kodama R, Yamaguchi Y, Takakuwa T, Yamada S.
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Journal Title
Multidisciplinary Computational Anatomy-Principles and Clinical Application of MCA-based Medicine.
Volume: -
Pages: 121-130
DOI
ISBN
9789811643248, 9789811643255
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Morphology and morphometry of the human early foetal brain: A three‐dimensional analysis2021
Author(s)
Tetsuya Takakuwa, Naoki Shiraishi, Mei Terashima, Miki Yamanaka, Ikue Okamoto, Hirohiko Imai, Koichi Ishizu, Shigehito Yamada, Aoi Ishikawa, Toru Kanahashi
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Journal Title
Journal of Anatomy,
Volume: 239
Issue: 2
Pages: 498-516
DOI
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