2019 Fiscal Year Research-status Report
Establishing the pipeline for 3D reconstruction of neurophysiological and anatomical maps of the nonhuman primate brain
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19KK0192
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
伊佐 正 京都大学, 医学研究科, 教授 (20212805)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 知久 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (30321607)
山口 玲欧奈 京都大学, 高等研究院, 特定助教 (50812640)
尾上 浩隆 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (80214196)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | 機能的MRI / 全脳神経回路 / 三次元再構築 / マーモセット / マカクザル / 機能的結合 / 解剖学的結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては、生体脳でのMRIを用いた生理学的結合関係の解析と死後脳でのトレーサー染色による解剖学的結合の３次元構築を同一個体で重ね合わせて、相互の関係を解析するパイプラインを、最初はマーモセット、そして次にマカクザルで構築することを目的としている。令和元年度の研究の進捗としては、マカクザルを対象とする高解像度のBOLD MRI画像取得については、共同研究者のKU LeuvenのVanduffel研究室で構築されてきた頭蓋骨周囲に直接埋め込むimplantable coilの作成に成功し、京都大学のMRI機を用いて、実際に1頭のマカクザルに埋入し、麻酔下においてBOLD画像の取得を行い、高い空間解像度でのデータを取得することに成功した。一方、組織標本の3-D再構築パイプラインの樹立については、共同研究者のMitra研究室において２頭のマーモセットの中脳上丘に逆行性の蛍光色素を注入し、蛍光標識された皮質ー上丘経路の再構築を行うことに成功した。３色の蛍光トレーサーを上丘の異なる部位に注入した３頭目のマーモセットについて、京都大学においてtape法を用いた歪みのない全脳切片標本を作製してスキャンし、データ取得を行うため、Mitra研究室が理化学研究所から撤退した後に残されていたMitra研究室に機材一式を京都大学に移動させる段取りをつけた（当初は３月中に移動させる予定であったが、コロナウィルス感染拡大のため、４月にずれこんだが、この報告書を作成している４月１６日の時点では既に移動を還流させている。）
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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
コロナウィルスで理化学研究所の機材を京都大学に移送する計画が約１カ月遅延したが、他は順調に。また３月にニューヨークで開催予定であったキックオフ会議については、伊佐が参加できなかったが、Vanduffel教授はニューヨークを訪問し、京都とニューヨーク間のネット会議で無事終えることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和２年度は、マカクザルのfMRIを京都大学でフル稼働させることを目指す。一方で、Mitra研究室と共同で、京都大学に導入した解剖学標本の三次元再構築パイプラインを走らせ、Mitra教授の支援を得て、マーモセットからマカクザル仕様に拡充させることを目指す。
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| Causes of Carryover |
2020年3月にニューヨークに渡航して、Cold Spring Harbour研究所のPartha Mitra教授の研究室をWim Vanduffel教授とともに訪問してkick-off会議を開催する予定であったが、それがコロナウィルスの感染拡大のために開催できなくなった。また、理化学研究所の機器を年度内に京都大学に移動させる予定であったが、これもコロナウィルス感染拡大のため、手続きが遅れて年度内に輸送できなくなった。（ただ、これらは既にこの報告書を記載している4月中旬の時点において輸送済みである）。
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