2022 Fiscal Year Research-status Report
咀嚼が脳機能を介し全身身体機能に与える影響：課題型/安静時fMRIを用いた検討
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22K10238
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
宮本 順 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (10451949)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉澤 英之 東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院, 特任助教 (50880704)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 咀嚼 / 口腔 / 脳機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯の喪失は、肥満やメタボリックシンドローム等の危険因子であると報告されている。歯や口腔の健康が全身疾患にどのように関与するかを解明するため、咀嚼が高次中枢の摂食調整機構に与える影響を検討する。具体的には、ヒトの脳内における摂食調整機構の中でも、食欲を制御しエネルギー代謝を調節する恒常性摂食調整機構に着目し、その中心的役割を担う視床下部をターゲットとして、安静時機能的磁気共鳴画像法（安静時fMRI)を用いて、咀嚼が視床下部に与える影響を検証することを本研究の目的とした。
まず、安静時fMRIの実験タイムコースや撮像パラメータを決定する予備実験を、3TのMR装置（Magnetom Verio, Siemens, Germany）を用いて行った。その際、実験開始10時間前からは摂食を禁止して、実験前は空腹状態になるように指示した。空腹状態を客観的に評価する方法として、実験前後に簡易血糖計測装置を用いて血糖値を測定した。主観的な空腹状態も評価するため、実験前後に加えて、安静時fMRI撮像中にもvisual analog scaleを視覚提示し、被験者に空腹度を評価してもらうこととした。
実験タイムコースに関しては先行研究を参照し、安静時fMRI撮像時間は課題遂行時間も含めて60分とした。また、課題遂行および長時間撮像による頭部の動きがノイズとして生じ、脳信号値解析を困難にすることが予想されるため、ノイズ除去に優れたfMRI撮像および解析手法である、Human Connectome Project (HCP)の手法を本研究に応用することとした。
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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
予備実験を重ね、実験タイムコースや撮像パラメータの決定、MR装置のガントリー内にて仰臥位での水摂取方法の確立、安静時fMRI撮像中のvisual analog scaleの提示方法とそれに対する被験者の評価方法の確立等を行なうことができた。一方、長時間撮像にともなう被験者の著しい頭部の動きや、MR装置の信号ドリフトの影響等は、今後被験者数や撮像回数を増やして検討する必要がある可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は解析方法を確立していくことが必要となり、中でも撮像したデータから適切なデータを抽出することが最も大きな課題となる。被験者各人の解剖画像を基にして作成した関心領域(ROI)を設定し、個人データにそれを適応して視床下部の脳信号値を抽出し、各条件下での時系列変化を比較検討する。その際、頭部の動き等によるノイズで妥当な信号値変化が得られていないと判断される場合は、有効な信号値とノイズ成分の分離を行っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度は、実験で使用する機器等は共同研究施設の備品を利用したため、物品費等が予定額より少なくなった。しかしながら、今後は本実験に移行するにあたり実験回数が増加することが予想され、本研究に必要な機器を共同研究施設にて専用使用できるよう、設備備品の購入を行なう予定である。また、covid-19の感染状況を鑑み、予備実験、および調査や研究打ち合わせにともなう旅費が予定額より少なくなったが、今後は共同研究施設への旅費等を使用していく予定である。さらに、covid-19の観点から予備実験の被験者を外部から募集することを控えたため、今後は謝金等も必要となる。
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