Mechanisms of brain degeneration and morphological changes under equilibrium states of intracranial fluid circulation

• Project/Area Number: 25K03452
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 和田 成生 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (70240546)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡邉 嘉之 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (20362733) ; 山田 茂樹 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (40422969) ; 大谷 智仁 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (40778990)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2026: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 脳メカニクス / 脳脊髄液流れ / 脳変形 / 多孔質弾性体 / 連続体バイオメカニクス

Outline of Research at the Start

血液―脳脊髄液―脳間質液にまたがる頭蓋内の複数の液相循環と，大変形および神経線維に起因する異方性を有する脳固体相との連成を考え，脳実質のメカニクスを記述する多相・多孔質超弾性体モデルを提案する．脳実質の複合的構造（大脳皮質，大脳基底核，小脳，脳幹など）および，脳実質と硬膜との局所的接続や複数の膜構造など，脳実質に対する巨視的な拘束条件を考慮することで，流体と構造が連成する連続体バイオメカニクスの観点から，頭蓋内の力学環境および，脳実質の変性と形態変化を理解するための理論的枠組みを構築する．