Development of a efficient measurement method for human brain function using MR spectroscopy

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22963
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Nakai Ryusuke 京都大学, 人と社会の未来研究院, 特定講師 (10576234)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東 高志 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, 技師 (40378899)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2023-03-31
• Keywords: ＭＲＩ / Spectroscopy / brain

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to develop a method for measuring brain activation using MR spectroscopy. We adjusted the parameters of the MR spectroscopy sequence introduced in this study and developed MR spectrum data processing software with various functions to measure brain activation. As a result of applying this method to the measurement of the brain activation in a visual stimulation task with subjects, changes in chemical shifts could be confirmed even at high data acquisition rates.

Free Research Field

生体医工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

fMRI法を用いた脳機能計測では、脳の活動から遅れて生じるヘモグロビン量の変化（BOLD効果）を計測しているため、リアルタイムに活動が反映されないという問題がある。本研究は、このBOLD効果とは異なる原理からの脳活動計測を目指した研究であり、高速でも脳の活動を計測できる可能性を示せたことは意義が大きいと考えられる。最終的に完成すれば、今後の多くの脳機能研究への応用が期待できる。また、本研究で開発したデータ処理ソフトウェアは、他のMRスペクトルスコピーを用いた研究においても使用できる可能性がある。