2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
|---|
| Project/Area Number |
26112003
|
|---|
| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
尾上 浩隆 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, グループディレクター (80214196)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
疋島 啓吾 沖縄科学技術大学院大学, 実験動物支援セクション, スペシャリスト (30420219)
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, ユニットリーダー (50372115)
崔 翼龍 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, ユニットリーダー (60312229)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
|
| Keywords | 代謝連結 / ｆMRI / VBM / DTI / 脳梗塞 / 脊髄損傷 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
行動適応を担う神経回路の機能ｼﾌﾄ機構を理解するためには､非侵襲的手法による時系列観察や､膨大かつ複合的なﾃﾞｰﾀ収集と推定精度と感度の高い多次元解析によって､機能的ﾈｯﾄﾜｰｸの動的変化と因果性を明らかにすることが重要である｡本研究班では､陽電子断層撮像法(PET)および､磁気共鳴画像(MRI)による非侵襲ｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞ法を用いて､遺伝子改変ﾓﾃﾞﾙﾏｳｽや非ﾋﾄ霊長類であるﾏｶｸｻﾙにおける機能的神経回路網を解析するためのｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞ基盤技術を開発し､学習や発達の段階で遷移する神経回路や脳･脊髄損傷後の機能代償に関する回路の特定を目指している｡
平成27年度は､平成26 年度に引き続き､ﾏｶｸｻﾙ､ﾏｳｽ､ﾗｯﾄの標準ｱﾄﾗｽの作製を行いつつ､応用研究として､脳損傷ﾓﾃﾞﾙ動物を用いてPET､MRIによる機能的神経ﾈｯﾄﾜｰｸの時空間的変化の解析を行った｡ﾏｶｸｻﾙ標準脳ｱﾄﾗｽについてはﾜｼﾝﾄﾝ大学･ﾛﾝﾄﾞﾝ大学との共同作業により､ﾏﾙﾁﾓｰﾀﾞﾙ皮質表面ﾏｯﾁﾝｸﾞと拡散ﾃﾝｿﾙ画像を用いた位置合わせ･変形処理による脳形状標準化の技術を融合して高解像度3次元脳画像および皮質表面ｱﾄﾗｽを構築し､一部の内容を国際ﾋﾄ脳機能ﾏｯﾋﾟﾝｸﾞ学会､日本神経科学大会で発表した｡実験では､皮質内微小電極刺激(ICMS)法により指領域を同定し神経毒ｲﾎﾞﾃﾝ酸溶液を注入することで機能選択的･限局性皮質病変を作製した運動野損傷ﾓﾃﾞﾙについて､ﾘﾊﾋﾞﾘによる回復過程における運動機能可塑性と脳機能的ﾈｯﾄﾜｰｸの経時的な変化を明らかにした｡また､11.7Tの高磁場のMRIを用いて､ﾏｳｽの拡散ﾃﾝｿﾙ解析を展開し､ﾎﾞｸｾﾙ内における複数の交差性神経線維を解析することで20μmの超高空間分解能にて神経線維構造を評価可能とした｡さらに､ﾗｯﾄにおける学習の獲得･実行の過程や障害､および回復過程での機能的神経回路ｼﾌﾄの動態を解析するために､無麻酔下での脳活動ｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞ測定技術の開発を進めた｡
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
MRIの構造画像での標準アトラスの作製、fMRIやPETによる機能的ネットワークの解析等、ほぼ順調に進んでいる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
一部、マカクサルの病態モデルを用いた解析が遅れているが、オプトジェネティクスやウィルスベクター導入したマウスやラットのモデル動物の解析をすることで推進を図りたい。
|
Research Products
(6 results)
-
[Journal Article] Application of q-Space Diffusion MRI for the Visualization of White Matter.2016
Author(s)
Fujiyoshi K, Hikishima K, Nakahara J, Tsuji O, Hata J, Konomi T, Nagai T, Shibata S, Kaneko S, Iwanami A, Momoshima S, Takahashi S, Jinzaki M, Suzuki N, Toyama Y, Nakamura M, Okano H.
-
Journal Title
J Neurosci.
Volume: 36(9)
Pages: 2796-808
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
-
-
[Journal Article] Voxel-based morphometry of the marmoset brain: In vivo detection of volume loss in the substantia nigra of the MPTP-treated Parkinson's disease model.2015
Author(s)
Hikishima K, Ando K, Komaki Y, Kawai K, Yano R, Inoue T, Itoh T, Yamada M, Momoshima S, Okano HJ, Okano H
-
Journal Title
Neuroscience
Volume: 300
Pages: 585-92
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
