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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Analyses of spiking and LFP activities in the core regions of the default mode network

Research Project

Project/Area Number 21K03141
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

渡邉 慶  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 准教授 (00772740)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 番 浩志  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所脳情報通信融合研究センター, 主任研究員 (00467391)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
KeywordsサルfMRI / 非侵襲計測 / デフォルトモードネットワーク / MION
Outline of Annual Research Achievements

当該年度は、以下の成果を得た。
(1)前年度までに判明した,プラスチックマスクを用いた完全非侵襲のサルfMRI計測における問題点(長時間計測時にサルの体動頻度の上昇を抑制できない・もともと頻繁に動くサルではクリーンなfMRIデータを取得しにくい)を,固定に用いるマスクの強度を高めること,サルの訓練方法を改良する加えることで解決した。今年度の実験に用いた2頭のサルにおいて,標準的なretinotopic mappingおよび,側頭葉の高次視覚野が関与する生体運動刺激(biological motion)において,既存の侵襲的方法と同等かそれ以上の品質の賦活を観察した。この,我々が確立した完全非侵襲のサルfMRI計測法について論文投稿しNeuroimage誌に受理された。
(2) 続いて,1頭のサルにおいて覚醒安静時とタスク時のサル脳fMRI計測を行い,DMNコア領域の同定を試みた。脳活動に由来する血液酸素飽和度の変動(BOLD信号)を分析した結果,前年度と同様に,内側前頭葉において,安静時においてタスク時よりも有意に高い活動が見られた。しかし,こちらも前年度と同じく,先行研究においてデフォルトモードネット(DMN)のコア領域とされているその他の脳領域は検出されなかった。
(3)上記(2)の結果は,我々の撮影手法にまだ改善の余地がある可能性を示す。さらに精度の高いデータ収集を実現するために,fMRI信号のS/N比を増大させる効果があるfMRI用造影剤monocrystalline iron oxide particle (MION)の静脈投与を行い,その効果を(1)で用いた標準的なretinotopic mappingおよび,生体運動刺激において検討した。その結果,期待されたS/N比の向上が確認できた。研究期間が終了後も,引き続きMION-fMRIによるDMN領域の同定を行っていく。

  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] An easy-to-implement, non-invasive head restraint method for monkey fMRI2024

    • Author(s)
      Tanaka Reiji、Watanabe Kei、Suzuki Takafumi、Nakamura Kae、Yasuda Masaharu、Ban Hiroshi、Okada Ken-ichi、Kitazawa Shigeru
    • Journal Title

      NeuroImage

      Volume: 285 Pages: 120479~120479

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2023.120479

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Optimal information loading into working memory explains dynamic coding in the prefrontal cortex2023

    • Author(s)
      Stroud Jake P.、Watanabe Kei、Suzuki Takafumi、Stokes Mark G.、Lengyel M?t?
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 120 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1073/pnas.2307991120

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cycles of goal silencing and reactivation underlie complex problem-solving in primate frontal and parietal cortex2023

    • Author(s)
      Watanabe Kei、Kadohisa Mikiko、Kusunoki Makoto、Buckley Mark J.、Duncan John
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: 1-18

    • DOI

      10.1038/s41467-023-40676-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 覚醒行動中のサルにおける完全に非侵襲な fMRI 計測法2023

    • Author(s)
      田中澪士, 渡邉慶, 鈴木隆文, 番浩志, 北澤茂
    • Organizer
      第115回近畿生理学会談話会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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