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2019 Fiscal Year Annual Research Report

デフォルトモードネットワークの動作原理と機能解明

Publicly Offered Research

Project AreaNon-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature
Project/Area Number 18H04957
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

林 拓也  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50372115)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Keywordsデフォルトモードネットワーク / 神経画像 / ゆらぎ / 機能的MRI
Outline of Annual Research Achievements

本研究ではデフォルトモードネットワーク(DMN)がどのいった行動や脳機能を担うのか、DMNが他の神経機構とどのように関連しているか、の二つのアプローチで調べることでDMNの成因や機構を明らかにすることを目的とする。基盤技術としての安静時脳活動・DMNの測定・解析技術の開発を鋭意すすめ、特にマカクサル脳において安静時脳活動機能的MRIを収集する技術(RF受信コイルの条件設定、撮像シーケンス)ならびにネットワーク解析の技術の最適化と開発をすすめ確立し論文化した。撮像シーケンスにはマルチバンドEPIシーケンスを用いて時間解像度0.75秒、空間解像度1.25mmの高い分解能のデータを取得した。空間解像度の決定には、マカクサル脳の皮質厚を計測し半球内の皮質厚分布を基に算出した。また麻酔状態や覚醒状態における脳安静状態のデータ取得・解析を行うための技術も構築した。安静時脳活動MRIデータにおいて問題となるノイズを除去する技術を開発し、機械学習の技術を用いて精度高いノイズ除去技術を構築できた。これにより19個の神経ネットワークを抽出した。またドパミン機能やセロトニン機能を修飾した際の安静時脳活動ネットワークの調査し、皮質・皮質下の機能ネットワークの変動を認めた。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Oxford University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Oxford University
  • [Int'l Joint Research] Lyon University(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Lyon University
  • [Int'l Joint Research] Washington University in St. Louis(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Washington University in St. Louis
  • [Journal Article] Towards HCP-Style macaque connectomes: 24-Channel 3T multi-array coil, MRI sequences and preprocessing2020

    • Author(s)
      Autio Joonas A.、et al
    • Journal Title

      NeuroImage

      Volume: 215 Pages: 116800~116800

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.116800

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Accelerating the Evolution of Nonhuman Primate Neuroimaging2020

    • Author(s)
      Milham Michael、et al
    • Journal Title

      Neuron

      Volume: 105 Pages: 600~603

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2019.12.023

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diffusion Tensor Model links to Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging at high b-value in Cerebral Cortical Gray Matter2019

    • Author(s)
      Fukutomi Hikaru、Glasser Matthew F.、Murata Katsutoshi、Akasaka Thai、Fujimoto Koji、Yamamoto Takayuki、Autio Joonas A.、Okada Tomohisa、Togashi Kaori、Zhang Hui、Van Essen David C.、Hayashi Takuya
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 12246-12246

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s41598-019-48671-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cerebral cortical folding, parcellation, and connectivity in humans, nonhuman primates, and mice2019

    • Author(s)
      Van Essen David C.、Donahue Chad J.、Coalson Timothy S.、Kennedy Henry、Hayashi Takuya、Glasser Matthew F.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 116 Pages: 26173~26180

    • DOI

      https://doi.org/10.1073/pnas.1902299116

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Premotor Cortical-Cerebellar Reorganization in a Macaque Model of Primary Motor Cortical Lesion and Recovery2019

    • Author(s)
      Yamamoto Tatsuya、Hayashi Takuya、Murata Yumi、Ose Takayuki、Higo Noriyuki
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience

      Volume: 39 Pages: 8484~8496

    • DOI

      https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0077-19.2019

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Harmonized Brain MRI Protocols/Preprocessing for Brain/MINDS-beyond2019

    • Author(s)
      Takuya Hayashi
    • Organizer
      3rd Japanese Human Brain Imaging Meeting
    • Invited
  • [Presentation] Mapping the Macaque Connectome using High-resolution Multi-modal Imaging in 30 Animals (MacCP 30).2019

    • Author(s)
      Takuya Hayashi et al.
    • Organizer
      Annual Meeting of Organization of Human Brain Mapping
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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