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2022 Fiscal Year Research-status Report

拡散MRI法を用いた妊娠第1三半期胎児の脳神経ネットワーク形成過程の解析

Research Project

Project/Area Number 21K07772
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

高桑 徹也  京都大学, 医学研究科, 教授 (40244933)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 今井 宏彦  京都大学, 情報学研究科, 助教 (40506466)
金橋 徹  京都大学, 医学研究科, 助教 (90875999)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords脳神経ネットワーク / MRI / 拡散強調画像 / ヒト胎児
Outline of Annual Research Achievements

脳の機能と病態を理解するために、ヒトの脳では、様々なタスクに伴う脳の活動領域を観察する脳の機能的なマッピングや、脳全体を視野にいれた巨視的なコネクトームか関心を持たれている。機能的解析にはfMRI, PET, 脳波等が用いられるのに対して、形態学的な解析は拡散強調MRI画像(DT-MRI)か中心的な役割を担っている。DT-MRIとは、神経線維走行の方向により水分子の拡散のしやすさか異なること(拡散異方性)を利用した画像描出、解析法である。脳神経ネットワーク形成はヒトの高次脳機能の形成基盤であり、その発生過程を知ることは、脳の働きや神経ネットワークの構造と機能の深い理解のために必要である。その形成過程を知るために、島根大学が保存している妊娠第1三半期胎児標本(CRL100 mm未満 n=32)および第2三半期前半胎児標本(CRL130mm未満 n=17)を対象として、7T-MRIを用いて高解像T1強調画像、拡散強調画像(DTI)を取得を継続している。DTIの信号が想定よりも弱く、条件設定を繰り返している。得られた知見は、ヒトの 高次脳機能形成の理解に加え、様々な疾患の理解の基礎テータにもなり、将来的にはこれらの疾患の客観的な診断、治療への活用が期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

島根大学が保存している妊娠第1三半期胎児標本(CRL100 mm未満 n=32)および第2三半期前半胎児標本(CRL130mm未満 n=17)を対象として、7T-MRIを用いて高解像T1強調画像、拡散強調画像(DTI)を取得中である。T1強調像は全例取得し、DTIはCRL95mm以上の個体について取得中である。大脳の形態形成について、T1強調像画像を用いて解析した(Takakuwa et al 2021)。小脳の経時的な形成過程をT1強調画像にて解析した(論文作成中)。DTI画像を用いて脳を覆う硬膜等の形状の変化を解析した(Matsunari et al 2023)。
DTIの信号、硬膜については取得したが、脳実質において十分に得ることかできずにいる。DTI解析ソフトの種類の検討、条件設定の検討等を行っている。

Strategy for Future Research Activity

胎児標本の条件の変更(ホルマリンを除去する、造影剤を検討する)等を検討するか、標本の損傷等の懸念かあり慎重に行う。脳神経系について当面DTIを使わ す、T1強調像を用いた解析を進める。また、脳神経系にこだわらず全身の他の部位のDTIの情報についての解析も視野にいれ検討をする

Causes of Carryover

標本撮像方法、画像管理方法について検討中の課題があるため、予算執行を遅らせている。次年度に執行する見込みである。

  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Three-dimensional analysis at human organogenesis. 122022

    • Author(s)
      Takakuwa T. Makoto Hashizume.
    • Journal Title

      Multidisciplinary Computational Anatomy-Principles and Clinical Application of MCA-based Medicine.

      Volume: - Pages: 107-112.

    • DOI

      10.1007/978-981-16-4325-5_12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 13_Analysis of skeletal system during human early-fetal period based on MCA.2022

    • Author(s)
      Takakuwa T.Makoto Hashizume.
    • Journal Title

      Multidisciplinary Computational Anatomy-Principles and Clinical Application of MCA-based Medicine.

      Volume: - Pages: 103-119.

    • DOI

      10.1007/978-981-16-4325-5_13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 14_MCA-based Embryology and Embryo Imaging.2022

    • Author(s)
      Nakano S, Kodama R, Yamaguchi Y, Takakuwa T, Yamada S.
    • Journal Title

      Multidisciplinary Computational Anatomy-Principles and Clinical Application of MCA-based Medicine.

      Volume: - Pages: 121-130.

    • DOI

      10.1007/978-981-16-4325-5_14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional analysis of human laryngeal and tracheobronchial cartilages during the late embryonic and early fetal period.?2022

    • Author(s)
      Yamazaki Y, Kanahashi T, Yamada S, Maenner J, Takakuwa T.
    • Journal Title

      Cells Tissues Organs

      Volume: 211 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1159/000519160

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Upper arm posture during human embryonic and fetal development.2022

    • Author(s)
      Kumano Y, Tanaka S, Sakamoto R, Kanahashi T, Imai H, Yoneyama A, Yamada S, Takakuwa T.
    • Journal Title

      Anat Rec (Hoboken)

      Volume: 305 Pages: 1682-1691

    • DOI

      10.1002/ar.24796

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The return process of physiological umbilical herniation in human fetuses: the possible role of the vascular tree and umbilical ring.2022

    • Author(s)
      Kakeya M, Matsubayashi J, Kanahashi T, M_nner J, Yamada S, Takakuwa T.
    • Journal Title

      J Anat

      Volume: 241 Pages: 846-859.

    • DOI

      10.1111/joa.13720

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Morphometric analysis of secondary palate development in human embryos.2022

    • Author(s)
      Nohara A, Owaki N, Matsubayashi J, Katsube M, Imai H, Yoneyama A, Yamada S, Kanahashi T, Takakuwa T.
    • Journal Title

      J Anat

      Volume: 241 Pages: 1287-1302

    • DOI

      10.1111/joa.13745

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 拡散テンソル画像を用いたヒト胎児横隔膜の3次元的解析2023

    • Author(s)
      金橋 徹、今井宏彦、大谷 浩、山田重人、米山明男、高桑徹也
    • Organizer
      第128回日本解剖学会
  • [Presentation] 生理的臍帯ヘルニア期のヒト中腸ループと腸間膜の経時的構造変化2023

    • Author(s)
      石田七彩、植田優生、松林潤、金橋徹, 今井宏彦, 山田重人、高桑徹也
    • Organizer
      第128回日本解剖学会
  • [Presentation] ヒト胚子期における気管支樹の比較解剖学的検討2023

    • Author(s)
      藤井 瀬菜、村中 太河、松林 潤、米山 明男、山田 重人、高桑 徹也
    • Organizer
      第128回日本解剖学会
  • [Presentation] Development and differentiation of the epithelium on the Urinary Collecting System (UCS) in human embryonic metanephros2023

    • Author(s)
      Marie Ange Saizonou, Haruka Kitazawa, Toru Kanahashi, Shigehito Yamada, Tetsuya Takakuwa
    • Organizer
      第128回日本解剖学会
  • [Presentation] MRIを用いたヒト胎児の腹直筋・錐体筋形成過程の解析2023

    • Author(s)
      岩佐結生、金橋徹、今井宏彦、大谷浩、高桑徹也
    • Organizer
      第128回日本解剖学会
  • [Presentation] ヒト胎児期初期から中期の血管径変化より紐解く循環動態の検討2023

    • Author(s)
      中井尚一、松林潤、金橋徹、今井宏彦、山田重人、大谷浩、高桑徹也
    • Organizer
      第128回日本解剖学会
  • [Presentation] 三次元デジタル情報を活用したヒト胚子・胎児の解析2022

    • Author(s)
      高桑徹也
    • Organizer
      第62回日本先天異常学会
    • Invited
  • [Presentation] ヒト胚子期における気管支樹の三次元的変化の定量的検討2022

    • Author(s)
      藤井 瀬菜、村中 太河、松林 潤、米山 明男、兵藤 一行、山田 重人、高桑徹也
    • Organizer
      第62回日本先天異常学会
  • [Presentation] 拡散テンソルイメージングを応用したヒト胎児横隔膜形成の三次元的解析2022

    • Author(s)
      金橋 徹、今井宏彦、大谷 浩、山田重人、米山明男、高桑徹也
    • Organizer
      第62回日本先天異常学会
  • [Presentation] The 20th Congress of International Federation of Associations of Anatomists2022

    • Author(s)
      Ishikawa A, Nagai-Tanima M, Ishida K, Imai H, Aoyama T, Takakuwa T.
    • Organizer
      IFAA2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Three-dimensional morphological comparison of the knee at different stages of normal human development.2022

    • Author(s)
      Ishikawa A, Nagai-Tanima M, Ishida K, Imai H, Yamada S, Aoyama T, Takakuwa T.
    • Organizer
      第9回 International Symposium on Regenerative Rehabilitation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒト胚子期の脳の形成2022

    • Author(s)
      高桑徹也
    • Organizer
      生理研研究会2022
    • Invited
  • [Presentation] 拡散テンソル画像を用いたヒト胎児横隔膜の3次元的解析2022

    • Author(s)
      金橋 徹、今井宏彦、大谷 浩、山田重人、米山明男、高桑徹也
    • Organizer
      第98回解剖学会近畿支部学会
  • [Remarks] 京都大学大学院医学研究科人間健康科学系専攻病理学研究室(形態形成医療科学)

    • URL

      http://www.hs-kyoto.net

URL: 

Published: 2023-12-25  

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