2018 Fiscal Year Annual Research Report
Noninvasive imaging technique for measuring neural circuit activity
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
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| Project/Area Number |
26112003
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
尾上 浩隆 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (80214196)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水間 広 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (00382200)
疋島 啓吾 沖縄科学技術大学院大学, 実験動物セクション, MRIスペシャリスト (30420219)
崔 翼龍 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, ユニットリーダー (60312229)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 無麻酔 / 安静期fMRI / グラフ理論 / 自閉症 / 母胎感染モデル / 脳機能画像 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は、これまでに確立した無麻酔、覚醒状態下の超高テスラ（11.7T）の磁気共鳴画像 法（MRI）および陽電子放出断層撮影法（PET）を用いた機能的イメージング法を用いて発達障害モデルマウスの神経ネットワーク解析を行った。発達障害モデルとしては、母胎感染モデルマウス、すなわち、poly（I：C）を用いた偽ウイルス感染による母体免疫活性化（MIA）による自閉症モデルを妊娠12.5日目のマウスにpoly（I：C）（20mg / kg）を腹腔 内注射することによって作成した。MIAモデルマウスは社会的接近テストにおいて有意な行動異常を示したマウスについて安静期機能的MRIにおける機能的ネットワークの解析を行った。その結果、多くの皮質間結合に正常な対照群よりも強い機能的結合性が認められた。また、グラフ理論に基づいたスモールワールド性について解析を行ったところ、パス長の減少とクラスタリングの増加が認められた。この結果は、ヒトの自閉症患者でも報告されており、母体免疫活性化（MIA）による自閉症モデルにおける脳機能ネットワークがヒトの自閉症患者と同様の性質を持っていることを示している。さらに、同じ個体群について行ったFDGによる脳代謝活動の解析では、対照群よりも脳代謝が増加している部位はなく、反対に、水道周囲灰白質(periaqueductal gray、PAG)において、有意な低下が認められた。したがって、MIAモデルにおける行動異常や機能的結合の変化には。PAGの機能低下が関係している可能性がある。また、無麻酔下での脳活動イメージング測定技術により、計画班の伊佐班とは、一次視覚野損傷モデルサルの機能回復過程について、小林班とは、ラットの学習の獲得・実行の過程や障害、および回復過程における機能 的神経回路シフトの動態を明らかにした。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] 3.Kato M, Yokoyama C, Kawasaki A, Takeda C, Koike T, Onoe H, Iriki A, Individual identity and affective valence in marmoset calls: in vivo brain imaging with vocal sound playback.2018
Author(s)
Kato M, Yokoyama C, Kawasaki A, Takeda C, Koike T, Onoe H, Iriki A.
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Journal Title
Anim Cogn.
Volume: 21(3)
Pages: 331-343
DOI
Peer Reviewed
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