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超高磁場MRI装置を用いたマーモセット大脳辺縁系神経回路発達編成解析

研究課題

研究課題/領域番号 16J07159
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 基盤・社会脳科学
研究機関東京大学 (2018)
慶應義塾大学 (2016-2017)

研究代表者

植松 明子  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任研究員

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードマーモセットMRIデータベース / 画像処理パイプライン / ヒト臨床応用 / 画像解析パイプラインの確立 / データの公開 / 脳発達 / 高磁場MRI / DTI / マーモセット
研究実績の概要

当研究課題は、ヒトに比較的近い家族性、社会性をもちヒトに対応づけられる動物モデルであるコモンマーモセットを用いて、記憶や情動に関連する大脳辺縁系の脳発達における形態変化をMRI装置から得られる画像によって解明していくことである。本年度は、引き続き小動物用超高磁場MRI装置(Bruker社・7T/9.4T)で継時的MRI画像データの拡充をはかり、現在までに生体では370時点以上(7T=205, 9.4T=172)、標本では胎生期から亜成体期まで計20以上(9.4T=28)の発達データを撮像している。データ量が充実したことにより、マーモセットに適した縦断データ用の画像前処理パイプラインを完成させ、データ解析における効率化、再現性を高めた。さらに生後1ヶ月以前の生体データを取得することに成功。生後2週間、3週間、4週間の早期発達段階の解析を行い、これまで生後1ヶ月~18ヶ月齢データから統計学的に算出した辺縁系発達曲線に、これらのデータを追加し発達解析の拡充をおこなった。この早期発達データ解析に関しては、現在論文投稿にむけてすすめている。加えて各々の週齢・月齢の標準脳画像を7T、9.4Tデータそれぞれで作成。これにより、今後発達障害モデルのデータ等、比較したいデータを取得した場合、年齢ごとに参照脳として比較可能となった。
また、これまでの研究で開発した縦断画像データの解析方法をAMED国際脳プロジェクトの一部である「健常から疾患に至る脳画像等の総合的解析研究」に適用・応用させ非ヒトで得られた知見・画像処理技術を活かし、ヒト臨床データ解析へとつなげた。これによりヒト代替モデルとして多くの研究で利用されてきているマーモセットとヒトのMRIデータを同一手法での解析を可能とし、非ヒト霊長類とヒトとの橋渡し研究にも貢献した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] MR Imaging Properties of <i>ex vivo</i> Common Marmoset Brain after Formaldehyde Fixation2019

    • 著者名/発表者名
      Haga Yawara、Hata Junichi、Uematsu Akiko、Seki Fumiko、Komaki Yuji、Mizumura Mai、Nishio Marin、Kaneko Takaaki、Kishi Noriyuki、Okano Hideyuki、Furukawa Akira
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      巻: 18 号: 4 ページ: 253-259

    • DOI

      10.2463/mrms.mp.2018-0086

    • NAID

      130007728812

    • ISSN
      1347-3182, 1880-2206
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mapping orbitofrontal-limbic maturation in non-human primates: A longitudinal magnetic resonance imaging study2017

    • 著者名/発表者名
      Uematsu Akiko、Hata Junichi、Komaki Yuji、Seki Fumiko、Yamada Chihoko、Okahara Norio、Kurotaki Yoko、Sasaki Erika、Okano Hideyuki
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 163 ページ: 55-67

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2017.09.028

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Early Structural Brain Development in Common Marmosets2019

    • 著者名/発表者名
      Uematu A, Hata J, Fukushima M, Murayama A, Kishi N, Okano H
    • 学会等名
      第8回日本マーモセット研究会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] High-Resolution Diffusivity Images Provide Insights of Fetal Brain Development2018

    • 著者名/発表者名
      Uematsu A, Hikishima K, Hata J, Okano H
    • 学会等名
      .International Society of Magnetic Resonance in Medicine 26th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orbitofrontal-limbic structural development maturation in non-human primates: A longitudinal magnetic resonance imaging study2018

    • 著者名/発表者名
      Uematsu A, Hata J, Komaki Y, Seki F, Yamada C, Okahara N, Kurotaki Y, Sasaki E, Okano H
    • 学会等名
      International Society of Magnetic Resonance in Medicine 26th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Capturing neurodegeneration of a Parkinson's disease model common marmoset with Deformation-based Morphometry2018

    • 著者名/発表者名
      Uematsu A, Hata J, Haga Y, Mizumura M, Okano H
    • 学会等名
      第45回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mapping orbitofrontal-limbic maturation in non-human primates: A longitudinal magnetic resonance imaging study2018

    • 著者名/発表者名
      Uematsu A, Hata J, Komaki Y, Seki F, Yamada C, Okahara N, Kurotaki Y, Sasaki E, Okano H
    • 学会等名
      平成30年度 東京大学こころの多様性と適応の統合的研究機構公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] High-Resolution Radial Diffusivity Images Provide Insights of Fetal Brain Development2018

    • 著者名/発表者名
      Akiko Uematsu, Keigo Hikishima, Junichi Hata, Hideyuki Okano
    • 学会等名
      第7回日本マーモセット研究会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Capturing longitudinal patterns of regional brain volume change with Deformation-based Morphometry2018

    • 著者名/発表者名
      Akiko Uematsu, Junichi Hata, Hideyuki Okano
    • 学会等名
      International Society of Magnetic Resonance in Medicine Japanese Chapter 2nd Annual Scientific Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Diffusion Tensor Imaging of Non-Human Primate Fetus Brain2017

    • 著者名/発表者名
      Uematsu A, Hikishima K, Hata J, Okano H
    • 学会等名
      第1回ISMRM日本支部学術集会
    • 発表場所
      脳情報通信融合研究センター(大阪・吹田)
    • 年月日
      2017-02-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Longitudinal DTI Metric Changes of Hippocampus in Developing Non-Human Primate2017

    • 著者名/発表者名
      Akiko Uematsu, Hata Junichi, Komaki Yuji, Seki Fumiko, Yamada Chihoko, Sasaki Erika, Okano Hideyuki
    • 学会等名
      International Society of Magnetic Resonance in Medicine 25th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Longitudinal DTI Metric Changes of Hippocampus in Developing Non-Human Primate2017

    • 著者名/発表者名
      Akiko Uematsu, Hata Junichi, Komaki Yuji, Seki Fumiko, Yamada Chihoko, Sasaki Erika, Okano Hideyuki
    • 学会等名
      第52回TOKYOニューロサイエンス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Anatomical Development of Hippocampus in Common Marmoset2016

    • 著者名/発表者名
      Uematsu A,Hata J, Komaki Y, Seki F, Yamada C, Sasaki E, Okano H
    • 学会等名
      第6回 日本マーモセット研究会大会
    • 発表場所
      東京大学農学部弥生講堂(東京・文京区 )
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Anatomical Development of Hippocampus in Common Marmoset2016

    • 著者名/発表者名
      Uematsu A,Hata J, Komaki Y, Seki F, Sasaki E, Okano H
    • 学会等名
      ISMRM Workshop on Breaking the Barriers of Diffusion MRI
    • 発表場所
      リズボン(ポルトガル)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anatomical Development of Hippocampus and its Related Regions in Common Marmosets2016

    • 著者名/発表者名
      Uematsu A,Hata J, Komaki Y, Seki F, Sasaki E, Okano H
    • 学会等名
      第44回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ(埼玉・大宮)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 第6章脳マッピング (マーモセットラボマニュアル : はじめての取扱いから研究最前線まで)2018

    • 著者名/発表者名
      植松 明子、岡野 栄之
    • 出版者
      アドスリー;丸善出版 (発売)
    • ISBN
      4904419782
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Age-Specific Averaged Image Dataset

    • URL

      https://www.bminds.brain.riken.jp/orbitofrontal-limbic-maturation-mri-templates

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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