Highly sensitive whole brain functional imaging by magnetic nanoprobes

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15719
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 37030:Chemical biology-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology (2020); National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2019)
• Principal Investigator: Okada Satoshi 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70785229)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: MRI / プローブ / 脳機能イメージング / ナノ粒子

Outline of Final Research Achievements

Imaging of neurotransmitters that correlate with signal transductions among neural cells is essential to reveal brain functions. Therefore imaging methods that make neurotransmitters in deep brain visible are required, although it remains challenging. Here we develop MRI contrast agents that produce MRI contrast changes responding to dopamine, serotonin, and glucose. These contrast agents could make it feasible to observe the neurotransmitters at whole brain levels.

Free Research Field

分子イメージング

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、ドーパミンやセロトニンなどの神経伝達物質や、神経活動時に消費が増大するグルコースを検出するMRI造影剤の開発に成功した。これらの造影剤を用いることで、これまでの技術では困難であった脳深部における神経細胞の活動観察を、より詳細に行うことができる。つまり本研究は、感情、記憶、学習、認知などの脳機能の解明や中枢神経疾患の創薬研究を進展させる上で、極めて重要な役割を果たすと考えられる。