デフォルトモードネットワークの動作原理と機能解明

• Project Area: Non-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature
• Project/Area Number: 16H01626
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 林 拓也 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, チームリーダー (50372115)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000); Fiscal Year 2017: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2016: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: デフォルトモードネットワーク / ドパミン / セロトニン / 安静時脳機能活動 / 安静時機能MRI / 機能的ネットワーク / 独立成分分析 / 機能ネットワーク / 共振活動 / デフォルトモード / 脳 / MRI / PET

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではデフォルトモードネットワーク(DMN)がどのいった行動や脳機能を担うのか、DMNが他の神経機構とどのように関連しているか、の二つのアプローチで調べることでDMNの成因や機構を明らかにすることを目的とする。初年度に進めた、基盤技術としての安静時脳活動・DMNの測定・解析技術によって、本年度はパーキンソン病モデル動物におけるネットワークの複雑性とドパミン機能やセロトニン機能との関連性を明らかにする実験と解析を進めた。更なる詳細かつ高度な解析を行うことでDMNの神経伝達物質機能との関連性を明らかにすることができると考えている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ワシントン大学(米国)
• [Int'l Joint Research] オックスフォード大学(英国)
• [Int'l Joint Research] ロンドン大学(英国)
• [Int'l Joint Research] ワシントン大学セントルイス(米国)
• [Journal Article] Neurite imaging reveals microstructural variations in human cerebral cortical gray matter (2018)
  • Author(s): Fukutomi, H., Glasser, M.F., Zhang, H., Autio, J.A., Coalson, T.S., Okada, T., Togashi, K., Van Essen, D.C., and Hayashi, T.
  • Journal Title: Neuroimage Volume: in press Pages: 488-499
  • DOI: 10.1016/j.neuroimage.2018.02.017
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Molecular, Functional, and Structural Imaging of Major Depressive Disorder (2016)
  • Author(s): Zhang Kai, Zhu Yunqi, Zhu Yuankai, Wu Shuang, Liu Hao, Zhang Wei, Xu Caiyun, Zhang Hong, Hayashi Takuya, Mei Tian.
  • Journal Title: Neuroscience bulletin Volume: 32(3) Pages: 273-85
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 霊長類脳コネクトーム (2018)
  • Author(s): 林 拓也
  • Organizer: 第20回ヒト脳機能マッピング学会
  • Invited
• [Presentation] Brain Connectome in Primates. (2018)
  • Author(s): Takuya Hayashi
  • Organizer: International Symposium of Marmoset Science
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 林 拓也 (2017)
  • Author(s): 高精度脳MRI画像研究の最前線と神経精神疾患診断への展望
  • Organizer: 第17回 京滋神経変性疾患研究会
  • Invited
• [Presentation] Challenges of Brain Connectome in Primates (2017)
  • Author(s): Takuya Hayashi
  • Organizer: ABiS international symposium
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] ヒト・霊長類動物脳コネクトームとパイプライン (2017)
  • Author(s): 林 拓也
  • Organizer: 第1回ヒト脳イメージング研究会
  • Invited
• [Presentation] Cortical surface and brain volume atlases of high-resolution diffusion and structural MRI in rhesus macaques (2016)
  • Author(s): Hayashi Takuya, Glasser Matthew F, Urayama Shin-ichi, Ose Takayuki, Watabe Hiroshi, Onoe Kayo, Tanki Nobuyoshi, Autio Joonas, Murata Yumi, Higo Noriyuki, Onoe Hirotaka, Van Essen David
  • Organizer: OHBM2016
  • Place of Presentation: Palexpo Exibision and Cogress Centre, Geneva, Switzerland
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A ‘grayordinate’ pipeline for magnetic resonance imaging of marmoset brain (2016)
  • Author(s): Hayashi Takuya, Glasser Matthew F, Yokoyama Chihiro, Ose Takayuki, Takeda Chiho, Kawasaki Akihiro, Autio Joonas, Van Essen David
  • Organizer: Neuroscience 2016(Society for Neuroscience, SfN)
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center, San Diego, United States
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A ‘grayordinate’ pipeline for magnetic resonance imaging of marmoset brain (2016)
  • Author(s): Hayashi Takuya, Glasser Matthew F, Yokoyama Chihiro, Ose Takayuki, Takeda Chiho, Kawasaki Akihiro, Autio Joonas, Van Essen David. A
  • Organizer: 第6回 日本マーモセット研究会大会
  • Place of Presentation: 東京大学農学部弥生講堂、東京
• [Presentation] Preclinical perspectives on the mechanism of aberrant brain network and dopamine dysfunction (2016)
  • Author(s): Hayashi Takuya, Autio Joonas
  • Organizer: 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター脳病態統合イメージングセンター5周年記念国際シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立精神・神経医療研究センター、東京
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] In vivo dopamine D2 receptor binding in the brain cortical surface of humans, macaque monkeys and common marmosets (2016)
  • Author(s): Yokoyama Chihiro, Autio Joonas, Kawasaki Akihiro, Takeda Chiho, Takahashi Kayo, Igesaka Ami, Doi Hisashi, Hayashi Takuya
  • Organizer: 第6回 日本マーモセット研究会大会
  • Place of Presentation: 東京大学農学部弥生講堂、東京
• [Presentation] Plastic resting-state network changes in MPTP-treated monkeys (2016)
  • Author(s): Autio Joonas, Tanki Nobuyoshi, Ose Takayuki, Takahashi Jun, Hayashi Takuya
  • Organizer: Neuroscience 2016(Society for Neuroscience, SfN)
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center, San Diego, United States
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] In vivo cortical dopamine D2 receptor binding in humans, macaques and marmosets (2016)
  • Author(s): Yokoyama Chihiro, Autio Joonas, Ose Takayuki, Kawasaki Akihiro, Takeda Chiho, Takahashi Kayo, Igesaka Ami, Doi Hisashi, Watanabe Yasuyoshi, Hayashi Takuya
  • Organizer: Neuroscience 2016(Society for Neuroscience, SfN)
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center, San Diego, United States
  • Int'l Joint Research
• [Funded Workshop] Moleculer Imaging Seminar (2016)
  • Place of Presentation: 理化学研究所 ライフサイエンス技術基盤研究センター、神戸