| Project/Area Number |
23K09022
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
| Section | 一般 |
| Review Section |
Basic Section 56060:Ophthalmology-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
澤村 裕正 東京大学, 医学部附属病院, 届出研究員 (70444081)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伏見 幹史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (50907938)
代田 悠一郎 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (60804143)
雨宮 史織 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (90631135)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 視覚 / 機能的脳画像 / 脳磁図 / 眼科疾患 / ニューロイメージング |
| Outline of Research at the Start |
眼球から入力した光情報は中枢においてmsec単位という極めて短時間で情報処理される。空間解像度に優れるfunctional MRIと、時間解像度に優れる脳磁図を組み合わせ、「眼科疾患により中枢視機能は時間軸上の影響を受けるのか」、「中枢視機能は時間軸上でどう変化するか」を検討する。1次視覚野および高次視覚野における視覚対象物の知覚過程を検討し、視覚システムに新たな知見を与える。得られた結果を検討発展させることで、視覚システムに新たな知見を与え、緑内障や視神経炎といった視路疾患に応用させることで他覚的な時間的機能評価を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では主に非侵襲的に中枢機能を評価できる手法として時間的解像度に優れる脳磁図と空間解像度に優れる機能的脳画像それぞれの利点を活かして中枢視機能の解明および眼科疾患との関連の解明を目指している。今年度は、昨年度に作成した視覚刺激を用いて被験者の撮影ならびに解析を試みた。脳磁図研究に関しては電流源の推定方法を新たに検討し、従来の孤立/分布双極子モデルに代わる新たな電流源モデル(多重極子モデル)を構築し、その有用性を検討した。網膜機能局在、レチノトピーを測定するための視覚刺激を用いて後頭葉での電流源の推定を行い、各モデルを検討した。従来手法では電流源の中心点のみが求まり、広がりがわからない難点があったものが、新たに導入した多重極子モデルでは広がりをもった領域として推定可能であり、その有用性が示唆された。機能的脳画像研究では昨年度に作成した視覚刺激ならびに課題、複数のBiological Motionの中でヒトの動きとして認識できた数を回答してもらう課題を行い、9名の被験者を撮影し中間解析を行った。Biological Motionの視覚情報処理をしている領域の活動が既報告と同様に得られ、さらに頭頂葉でBiological Motionの数処理に関与している可能性が示唆された。これらの研究の一部は第27回日本ヒト脳マッピング学会で発表された。また中枢機能評価として眼球運動に着目し、頭位変換によって外転および内転サッカードの最高速度とゲインに影響を与えること、それらが静的眼球カウンターローリング時に動員される外眼筋の組み合わせによって合成されるベクトル変化による可能性が示唆されることを報告した。さらに中枢機能の一つと考えられる単眼立体視評価を眼科疾患である緑内障に応用し、緑内障患者における単眼立体視に関して、奥行を知覚する手がかりの特性によってその認知が異なることを報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
機能的脳画像研究、脳磁図研究ともに視覚刺激の作成および被験者を用いた確認も終了しており、結果の妥当性も得られたことからおおむね順調に進行していると考えられる。2025年度も引き続き研究を継続していく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
脳磁図測定に関しては現用データを用い、コンピューター上での計算を繰り返して行うことでさらなる電流源推定の手法を検討し改良を重ねていく予定である。同時に、脳磁図を測定した被験者で脳磁図測定の際に用いたものと同じ視覚刺激(網膜機能局在、レチノトピー)を用いて機能的脳画像も撮影する予定である。脳磁図と脳機能画像双方で得られる後頭葉での活動を照らしあわせ、その整合性を確認し、得られた解析結果をより強固なものとする。機能的脳画像に関してはさらに被験者を追加し撮影を進め、同時に解析を継続して行っていく予定である。解析に関しても単純な条件比較のみならず、多変量パターン解析など複数の解析手法を導入し、脳機能、とくに頭頂葉における視覚情報処理システムの一端の解明を目指す。最終年度でもあり、得られたデータを用いて最終解析ならびに成果発表としての学会発表、論文作成を行う予定である。
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