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ヒトの脳の進化的基盤:胎児期からたどる大脳化の由来

研究課題

研究課題/領域番号 09J03916
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 自然人類学
研究機関京都大学

研究代表者

酒井 朋子  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード人類進化 / 胎児 / チンパンジー / 脳イメージング / 脳発達 / ヒト / マカクザル / 霊長類 / 大脳化現象 / イメージング / MRI
研究概要

本研究は、イメージング技術を用いてヒト胎児標本、チンパンジー胎児標本、マカクザル胎児標本を対象に、胎児期における大脳の内部構造の発達過程を明らかにすることを目指した。そして、これらの結果を種間比較することで、人類進化における、大脳の内部構造の発達様式に関する霊長類全般の共通性、大型類人猿とヒトとの共通性、そしてヒトの特異性を理解することを目的とした。
本年度は、京都大学医学研究科附属先天解析異常標本センターが管理する1.5テスラのマイクロMRIを用いて大脳の内部構造を観測するための基盤的技術を確立した。これにより、マカク胎児の脳標本を対象とした撮像を可能とした。また、(株)三和化学研究所チンパンジー・サンクチュアリ・宇土が所有するチンパンジー胎児標本を対象に、3テスラの臨床用MRIを用いて、脳白質神経構造の観測に成功した。当初の予定通り、申請者はヒト、チンパンジー、マカクザルにおける胎児期の大脳の内部構造を種間比較するための基盤的データおよび基盤的技術がほぼ整備された段階に到達した。この成果は国内2件、国際2件の学会発表として公表した。
さらに、本研究において重要なコントロールデータとなる、チンパンジーにおける乳幼児期から子ども期までの大脳の灰白質容積と白質容積の発達的変化に関する結果を、富山大学医学薬学研究部の研究によるヒトのデータ、North Carolina大学およびGeorgetown大学の研究によるマカクザルのデータと比較した。その結果、ヒトの早期乳児期における大脳の灰白質/白質の比率は、チンパンジーよりも著しく高く、その比率は乳児期において劇的に減少した。つまり、胎児期を含めた早期乳児期以前における種間脳の内部構造の特異性、それ以降の乳児期における脳構造の動的な発達様式がヒトの大脳化をもたらした一つの要因である可能性を示唆した。この成果は現在国際誌に投稿中である。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Neural Correlates and Effective Connectivity of Subjective Colors during the Benham's Top Illusion : A Functional MRI Study.2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroki C.Tanabe・Tomoko Sakai・Yusuke Morito・Takanori Kochiyama・Norihiro Sadato
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 21 ページ: 124-133

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prolonged maturation of prefrontal white matter in chimpanzees2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Sakai・Daichi Hirai・Akichika Mikami・Juri Suzuki・Yuzuru Hamada・Masaki Tomonaga・Masayuki Tanaka・Takako Miyabe-Nishiwaki・Haruyuki Makishima・Masato Nakatsukasa・Tetsuro Matsuzawa
    • 雑誌名

      Nature Precedings

      巻: 4411

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] New Region Growing Segmentation Technique for MR Images with Weak Boundaries2010

    • 著者名/発表者名
      Ahmed Ayman・Takuya Funatomi・Michihiko Minoh・Zanaty Elnomery・Tomohisa Okada・Kaori Togashi・Tomoko Sakai・Shigehito Yamada
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report

      巻: 110 ページ: 71-76

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] New Region Growing Segmentation Technique for MR Images with Weak Boundaries.2010

    • 著者名/発表者名
      Ahmed Ayman・Takuya Funatomi・Michihiko Minoh・Zanaty Elnomery・Tomohisa Okada・Kaori Togashi・Tomoko Sakai・Shigehito Yamada
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      (株)島津製作所(京都府)
    • 年月日
      2010-11-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] チンパンジー乳児の脳成長様式はヒトの脳進化を理解する上での重要な手掛かりになる:縦断的MRI研究からの考察2010

    • 著者名/発表者名
      酒井朋子・三上章允・平井大地・鈴木樹理・濱田穣・友永雅己・田中正之・宮部・西脇貴子・島美幸・中務真人・松沢哲郎
    • 学会等名
      第64回日本人類学会大会
    • 発表場所
      だて歴史の杜カルチャーセンター(北海道)
    • 年月日
      2010-10-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Brain development in chimpanzees : A combined 3D Ultrasound and MRI study.2010

    • 著者名/発表者名
      Sakai Tomoko
    • 学会等名
      International Primatological Society 2010 Congress Symposium "The chimpanzee brain"
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2010-09-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Longitudinal development of volumetric cerebral asymmetries of chimpan zees.2010

    • 著者名/発表者名
      Makishima Haruyuki, Sakai Tomoko, Mikami Akichika, Hirai Daichi, Nishimura Takeshi, Suzuki Juri, Hamada Yuzuru, Tomonaga Msaki, Tanaka Masamichi, Miyabe Takako, Nakatsukasa Masato, Matsuzawa Tetsuro
    • 学会等名
      International Primatological Society 2010 Congress
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2010-09-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚子の形態発生に関する三次元データベースを用いた脳発生の解析2010

    • 著者名/発表者名
      中島崇・高桑徹也・廣瀬あゆみ・山田重人・上部千賀子・塩田浩平・巨瀬勝美・杉本直三・酒井朋子
    • 学会等名
      第50回日本先天異常学会学術集会
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議(兵庫県)
    • 年月日
      2010-06-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Brain development in chimpanzees : a longitudinal MRI study2009

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Sakai
    • 学会等名
      5th International Inuyama Cognitive Social Symposium
    • 発表場所
      霊長類研究所
    • 年月日
      2009-12-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Maturation of the prefrontal area in chimpanzees2009

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Sakai, 他
    • 学会等名
      The 32nd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] チンパンジーにおける脳の発達過程2009

    • 著者名/発表者名
      酒井朋子
    • 学会等名
      第25回日本霊長類学会
    • 発表場所
      中部学院大学
    • 年月日
      2009-07-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 脳進化における胎児期の重要性:チンパンジー乳幼児の脳発達研究の観点から2009

    • 著者名/発表者名
      酒井朋子
    • 学会等名
      第9回日本赤ちゃん学会学術集会
    • 発表場所
      滋賀県立大学
    • 年月日
      2009-05-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://anthro.zool.kyoto-u.ac.jp/member/sakai.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://anthro.zool.kyoto-u.ac.jp/report/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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