2016 Fiscal Year Annual Research Report
脳損傷後機能可塑性と脳構造・連絡性の時空間ダイナミクス
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16H03300
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 竜也 つくば国際大学, 医療保健学部, 助教 (60724812)
合瀬 恭幸 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, リサーチアソシエイト (70519404)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 拡散MRI / 神経突起 / 拡散トラクトグラフィー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では脳損傷後の機能回復がどのようにしておきるのかを本研究は生きた霊長類動物の脳内ネットワーク指標を可視化し高度神経機能である「可塑性」の機構解明を目指す。申請者が神戸理研に導入した超高傾斜磁場MRI 装置を中核技術とし周辺技術を高度化し、霊長類動物脳における可塑性を担う神経ネットワーク機構を探る。本年度は、可塑性ネットワークを探るうえで重要な再現性高いネットワーク特性の評価法の開発を進めた。高精度な画像を取得するためのマーモセット用ＲＦコイルを作成し高性能な拡散強調画像を得る準備を整えた。また解析技術として拡散強調画像から灰白質座標へ変換し、各座標における神経突起の密度や方向分散性を定量測定する技術を構築した。また各灰白質座標間の連絡性を、並列計算により高速で全脳の拡散神経連絡性を行えるアルゴリズムを構築した。これによって座標およびその皮質分画それぞれにおいて全脳の座標もしくは皮質分画との間の連絡性が算出できることを確認した。またこれらの皮質分画間の連絡性が、過去に報告される神経トレーサーによる連絡性の定量的結果ともかなり高い比率で一致することも確認した。またこれらの神経連絡性の結果から各皮質分画毎のネットワーク特性を算出することもできた。また拡散画像からテンソルを計算し、テンソル情報に基づいた空間的標準化・非線形位置合わせを行うためのパイプラインを構築した。これにより従来のT1強調画像で標準化されてきた方法よりも高い精度で基底核等の位置合わせが精度高く行えることも確認した。これらにより今後定量性高く皮質内の神経密度・方向分散や皮質間の神経連絡性が測定できることが確認された。今後はさらに再現性の検討を進める予定である。
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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
解析技術の開発が予定通り進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後再現性の確認を含めて技術精度の向上を図る
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[Journal Article] Functional, and Structural Imaging of Major Depressive Disorder2016
Author(s)
Zhang Kai, Zhu Yunqi, Zhu Yuankai, Wu Shuang, Liu Hao, Zhang Wei, Xu Caiyun, Zhang Hong, Hayashi Takuya, Tian Mei
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Journal Title
Neuroscience bulletin
Volume: 32(3)
Pages: 273-85
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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