• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2023 Fiscal Year Research-status Report

種差を克服した脳機能マッピング法の開発

Research Project

Project/Area Number 21K19464
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

釣木澤 朋和  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (10716210)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 疋島 啓吾  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30420219)
笠原 和美 (疋島和美)  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (30706164)
阿部 十也  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 脳病態統合イメージングセンター, 部長 (60588515)
植松 朗  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (90716242)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2025-03-31
Keywords解剖学的結合 / 拡散強調画像 / 機能的結合 / マカクサル / 人 / マウス
Outline of Annual Research Achievements

異なる種間の脳構造を比較可能にするため、FSL、MRTRIX3、Free Surferを中心とした解析パイプラインの構築を行い、自作の高分解能のマカクサルのfMRI、DTI画像を取得し、ヒトと同様のパイプラインを構築して解析することに成功した。マカクサルの白質抽出は既存のプログラムが存在しないため、新たにプログラム作成を行い、ヒトと同様に白質を抽出することに成功した。脳全体で1億本の解剖学的結合を推定した。今年度は、昨年度に作成したマカクサル専用8チャンネルコイルを用いて、拡散強調画像および安静時fMRI計測を行った。白質構造による種差を明らかにするため、解剖学的結合をヒトとマカクサルで計算し、各関心領域間の機能的結合について比較した。ヒトとマカクサルとでは、各領域の細かい関心領域において機能の類似性が異なるものもあるので、先行研究を参考に独自に作成した共通の機能をもつ関心領域マップを作成し、その領域間の解剖学的結合を比較した。その結果、側頭葉からの解剖学的結合が最も異なることが分かった。ヒトとマカクサルの個体差についても解剖学的結合から検証した。その結果、解剖学的結合は、0.9前後の相動性があり(最大は1)、神経投射の構造は個体間で相動性が高いことがわかった。一方、機能的結合に関しては、0.4以下の相動性であり、個体間のバラツキが大きかった。マウス脳についてはDTI計測を行っているところである。
本研究成果は、種差を脳科学的に明らかにする重要な成果であり、直ちに論文発表を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

人とマカクサルの種差に関する研究成果は論文投稿中でおおむね順調に進展している。マウスに関してはデータを取得中で、来年度には論文投稿までできる見通しである。

Strategy for Future Research Activity

今後は、解剖学的結合に機能的結合を加え、機能と構造の両面から種差を明らかにする。

Causes of Carryover

マウスの研究が予定よりも時間がかかったため、次年度はマウスの計測と論文投稿を行う。

  • Research Products

    (15 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 (12 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Comparison of local activation, functional connectivity, and structural connectivity in the N-back task2024

    • Author(s)
      Satake Takatoshi、Taki Ai、Kasahara Kazumi、Yoshimaru Daisuke、Tsurugizawa Tomokazu
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 18 Pages: 1337976

    • DOI

      10.3389/fnins.2024.1337976

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Increased interhemispheric functional connectivity during non-dominant hand movement in right-handed subjects2023

    • Author(s)
      Tsurugizawa Tomokazu、Taki Ai、Zalesky Andrew、Kasahara Kazumi
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 26 Pages: 107592~107592

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107592

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Micro-magnetic resonance imaging of ex vivo mouse embryos with potato starch suspension2023

    • Author(s)
      Tsurugizawa Tomokazu、Kumamoto Takuma、Yoshioka Yoshichika
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 4 Pages: 102483~102483

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2023.102483

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Intra-species variability and inter-species similarity in the neuronal connectivity in humans and macaque monkeys2024

    • Author(s)
      大内 和哉,吉丸 大輔,竹村 文,肥後 範行,山本 慎也,林 隆介,菅生 康子,釣木澤 朋和
    • Organizer
      武田財団 薬科学シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The feasibility of zero-echo time (ZTE) pulse sequence for functional MRI2024

    • Author(s)
      今村 彩子,荒木 力太,高橋 由加里,宮竹 功一,加藤 総夫,本城 咲子,釣木澤 朋和
    • Organizer
      武田財団 薬科学シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] げっ歯類モデルによるトランスレーショナルfMRI2023

    • Author(s)
      釣木澤 朋和
    • Organizer
      日本磁気共鳴医学会
    • Invited
  • [Presentation] ヒトとマカクサルにおける脳の類似性について2023

    • Author(s)
      大内 和哉,吉丸 大輔,菅生 康子,釣木澤 朋和
    • Organizer
      日本磁気共鳴医学会
  • [Presentation] Functional and anatomical imaging of pathological/aged brain through the water molecule2023

    • Author(s)
      釣木澤 朋和
    • Organizer
      NEURO2024
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Effect of warning-target interval on the brain activity in reaction task2023

    • Author(s)
      佐竹 章敏,笠原 和美,瀧 愛,釣木澤 朋和
    • Organizer
      NEURO2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Increased functional connectivity during n-back test depends on the difficulty of task2023

    • Author(s)
      瀧 愛,笠原 和美,釣木澤 朋和
    • Organizer
      NEURO2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparison of the similarity of functional and structural connectivity among individuals in monkeys and humans2023

    • Author(s)
      大内 和哉,菅生 康子,釣木澤 朋和
    • Organizer
      NEURO2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The zero-echo time (ZTE) pulse sequence enables artifact-free EEG-fMRI in mice2023

    • Author(s)
      今村 彩子,荒木 力太,高橋 由加里,Koichi Miyatake,加藤 総夫,本城 咲子,釣木澤 朋和
    • Organizer
      ISMRM2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reduction of artifacts and background signals in ex vivo mouse embryo MRI by potato starch suspension2023

    • Author(s)
      釣木澤 朋和,隈元 拓馬,吉岡 芳親
    • Organizer
      ISMRM2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Research of the functional network in the brain using Magnetic Resonance Imaging2023

    • Author(s)
      釣木澤 朋和
    • Organizer
      Bruker ISMRM Scientific Workshop
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 無麻酔マウスfMRI法による自閉症モデルマウスの脳内ネットワ-ク解析2023

    • Author(s)
      釣木澤 朋和
    • Organizer
      日仏生物学会

URL: 

Published: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi