| 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 2023)
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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)取得を予定通り終了した。脳のDTI画像はアーチファクトが多く改善を検討しているが解決困難な状態にある。そのため、T1強調象をおもに用いて、脳溝形成、GE形成、脳幹・小脳形成、頭部領域として、下顎、舌について検討し学会発表を行った。DTI画像を用いて、硬膜形成、眼球、舌、心臓、横隔膜、腹直筋、僧帽筋等の筋肉の形成、血管系、運動器系についても検討し学会発表、論文化を進めている。さらに、得られた胎児期初期の高精度MRI画像は希少性の高いものであるため、データベース作成を併せて行ない、利便性の高いものにする予定である。
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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。具体的には、脳溝形成、GE形成、硬膜形成、脳幹・小脳形成、頭部領域として、眼球、下顎、舌について検討する。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。具体的には、心臓、舌、横隔膜等の筋肉の形成、血管系、運動器系等、対象の範囲を拡大して検討をする。
また、得られたMRI画像のデータベース化を行い。希少価値の高い、高精度の胎児MRI画像の活用の利便性をはかる。
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