2021 Fiscal Year Annual Research Report
Fiber tract-based structural connectivity of precuneus
Publicly Offered Research
| Project Area | Chronogenesis: how the mind generates time |
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| Project/Area Number |
21H00299
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
山口 淳 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (00314336)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 白質解剖 / 楔前部 / 認知症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はこれまでヒト白質解剖と神経束追跡法(Tractography)を用いて、楔前部の神経束ネットワークの構造学的な解析を行ってきた。白質解剖では楔前部 後方 から脳梁膨大後部皮質を通過し 嗅内野への神経束を剖出した。また楔前部 前方からは帯状束を通過し前頭葉へ向かう神経束を剖出した。本研究の目的は、申請者がヒト脳の白質解剖およびTractograpyで認めた 楔前部 後方 と嗅内野を結ぶ神経束および楔前部 前方と前頭葉を結ぶ神経束を『 現在と過去未 来 の時間の流れの意識の神経基盤 』の一部と捉え、その神経束ネットワークをヒト脳で構造学的に解明することである。また、楔前部および内側側頭野は、アルツハイマー型認知症で最も早期に障害される部位の一つである。本研究による楔前部と内側側頭野を結合する神経束ネットワークの解析結果で、認知症患者の病態解明も併せて行う。当該年度は「楔前部 後方と内側側頭葉を結ぶ神経束ネットワーク解析」として、楔前部 後方と内側側頭葉の海馬、海馬傍回への神経束を解析した。その結果、楔前部 後方(特にPOS2領域)と海馬傍回の間の神経線維束が最も豊富であることを、Tractography及び白質解剖で示した。また、安静時機能的MRI(resting-state fMRI)解析により、構造と機能の相関関係を解析した。その結果、まず楔前部 後方(特にPOS2領域)と海馬傍回の間の構造と機能の相関性は相対的に高いことを見出した。更にアルツハイマー病患者では、この楔前部 後方(特にPOS2領域)と海馬傍回の間の神経線維束が選択的に減少している可能性が示唆され、今後、定量化し統計的な有意性を確認し、これが認知症のバイオマーカーとして有効かどうかを検討したい。
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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
当該年度は「楔前部 後方と内側側頭葉を結ぶ神経束ネットワーク解析」として、楔前部 後方と内側側頭葉の海馬、海馬傍回への神経束を解析した。予定通り、まず拡散強調 MRI 画像 によるTractography を定性、定量的解析し平均化(group integrated) した 楔前部後部を中心とした「神経束ネットワーク」を解明した。次に、ヒト脳の微細な白質解剖 (micro fiber dissection)により、デジタルデータの認証(validation)を行った。また、安静時fMRI により、「神経束ネットワーク」(構造 学 的ネットワーク, Structural connectivity)と 「機能的ネットワーク」(Functionalconnectivity) との相関性を解析した。その結果、楔前部 後方(特にPOS2領域)と海馬傍回の間の神経線維束が構造的に最も豊富であることを、Tractography及び白質解剖で示した。また、安静時機能的MRI(resting-state fMRI)解析により、構造と機能の相関関係を解析し、楔前部 後方(特にPOS2領域)と海馬傍回の間の構造と機能の相関性は相対的に高いことを見出した。以上の結果は、英文国際誌に発表した。加えて、アルツハイマー病患者では、この楔前部からの神経束が通過する帯状回を含めた脳領域の白質微小構造に異常があり、これを特徴として機械学習により認知症患者のクラス分類ができる可能性を英文国際誌に発表し、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度以降は、「楔前部 前方 と前頭葉を結ぶ神経束ネットワーク解析」を解析する予定である。楔前部 前方から前頭葉への神経束は、帯状束に一致し、後帯状回PCC、前帯状回 ACC、上前頭回を結合し、例えば報酬予測としての「未来」を、楔前部へ伝える可能性がある。まず、Human Connectome Project の Database(diffusion MRI,fMRI)解析を行い、Tractography による 神経束の皮質投射部位解析による構造学的ネットワーク解析を行う。この結果を微細白質解剖で認証(validation)する。次に、resting-state fMRIによる機能的ネットワーク解析を行い、安静時の構造と機能との相関性を解析する。更に、task based fMRIデータやNIH tool boxの認知タスク のデータにより、タスク時の構造と機能の相関関係を解析したい。また、楔前部 および内側側頭野は、アルツハイマー型認知症で最も早期に障害される部位の一つであり、アルツハイマー病患者の神経画像を用いて、楔前部と内側側頭野を結合する神経束ネットワークの解析を行い、認知症患者の病態解明の一端を解明したい。
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Research Products
(6 results)
