| Project/Area Number |
23K27474
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| Project/Area Number (Other) |
23H02783 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 51010:Basic brain sciences-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
小西 清貴 順天堂大学, 大学院医学研究科, 教授 (90323609)
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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 |
¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
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| Keywords | 神経回路 / 磁気共鳴画像法 / 経頭蓋磁気刺激法 / 経頭蓋超音波刺激法 / 反応抑制 / 機能的磁気共鳴画像法 |
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| Outline of Research at the Start |
機能的磁気共鳴画像法（fMRI）で取得した脳機能画像に対して機能的結合性解析を適用することにより、ヒト大脳皮質を400個程度の機能単位（「パーセル」とよばれる）に分割する方法が開発され、神経回路のネットワーク解析が可能となっている。本研究では、前頭前野が関わる比較的単純な高次認知機能である反応抑制（不適切な反応を抑制することにより、行動を意識的にコントロールする機能）を対象として、経頭蓋磁気刺激（TMS）と経頭蓋超音波刺激（TUS）を相補的に適用した可逆的かつ非侵襲的方法によって行動との因果関係を検証しつつ、このパーセルを単位とした神経回路を大脳全体のレベルで解明することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前頭前野が関わる比較的単純な高次認知機能である反応抑制（不適切な反応を抑制することにより、行動を意識的にコントロールする機能）を対象とし、大脳皮質全体をカバーするパーセル神経回路の全容を解明することを、本研究の目的とする。
そのために、fMRIにより大脳全体の反応抑制関連パーセルをスクリーニングする（ストップ課題を用い、課題遂行中の大脳皮質全体の脳活動をfMRIで計測し、安静時の脳活動をfMRIで計測して、取得した安静時脳機能画像に対して脳領域分割法を適用し、大脳皮質をパーセルに分割し、同定した各パーセルにおいて計測した課題遂行中の脳活動が有意に存在するかどうかを検定することにより、機能関連パーセルを同定する）。
次に、個々の関連パーセルにTMSやTUSの脳刺激を適用して行動との因果関係を調べ、パーセル神経回路のモデルを作成する（機能関連パーセルをターゲットとして、単発TMSを適用し、行動との因果関係とそのタイミングを調べ、行動との因果関係が検証された機能関連パーセルの間での機能的結合性の強さを計算し、パーセル回路を生成する）。
さらに、パーセル神経回路の複数のパーセルに対して同時に脳刺激を適用することにより、パーセル回路の妥当性を検証する。
2023年度は、反応抑制の実行系に関してパーセルをスクリーニングし、そのパーセルの行動との因果関係を脳刺激により検証した。さらに、パーセル回路を組み立てて、その妥当性の検証を開始している。
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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
この研究は次の3段階で進めている。
（A）fMRIにより大脳全体の反応抑制関連パーセルをスクリーニングする。
（B）個々の関連パーセルにTMSやTUSの脳刺激を適用して行動との因果関係を調べ、パーセル神経回路のモデルを作成する。
（C）パーセル神経回路の複数のパーセルに対して同時に脳刺激を適用することにより、パーセル回路の妥当性を検証する。
2023年度は、反応抑制の実行系に関してパーセルをスクリーニングし、そのパーセルの行動との因果関係を脳刺激により検証した。さらに、パーセル回路を組み立てて、その妥当性の検証を開始している。すなわち、AとBが反応抑制の実行系について行われ、Cが進行中である。したがって、おおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、2023年度に引き続き、パーセル神経回路の複数のパーセルに対して同時に脳刺激を適用することにより、パーセル回路の妥当性を検証を進め、その成果を論文発表する。
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