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乳幼児を対象とした頭部構造画像不要の脳機能計測法:確率的拡散光トモグラフィの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K16651
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 基盤・社会脳科学
研究機関首都大学東京 (2017-2019)
弓削商船高等専門学校 (2016)

研究代表者

續木 大介  首都大学東京, 人文科学研究科, 特任准教授 (50646346)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード乳幼児 / 拡散光イメージング / 参照脳 / DOT / 解剖ラベル / 脳機能計測
研究成果の概要

本研究の結果、確率的 DOT の手続きによって、被験者そのものの頭部構造情報を参照する従来の DOT に匹敵する精度の脳機能イメージングを実現できることが示唆された。また、乳幼児の頭部アトラスのサイズと構造への近似を目的として、頭表ランドマークの座標を介し、成人脳アトラスをアフィン変換する処理を行い、得られた成人脳由来の仮想乳幼児頭部アトラスに対して、BrainGPS を用いて脳の解剖情報を付与することに成功した。この手法により、確率的 DOT によって得られた脳機能画像に仮想乳幼児脳アトラスをオーバーラップさせ、解剖情報による解釈を加えて脳機能画像を解析するための基盤を作ることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において提案した確率的 DOT は、複数の脳アトラスを参照して光伝播のシミュレーションならびに脳機能断層像の作成を行う脳機能イメージング法であり、この概念自体に学術的な新規性がある。ならびに、得られた脳機能断層像に脳回レベルの解剖情報を加えてデータを解釈するための基礎的なパイプラインを開発し、精度の高い非侵襲な乳幼児の光脳機能イメージング実現に向けて、嚆矢を放つことができたと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Boston University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Electrical and Computer Engineering Dept/Boston University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Department of Physical Therapy/University of Delaware(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The Optics Division/Martinos Center for Biomedical Imaging(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Department of Physical Therapy/University of Delaware(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Cortical Activation during Action Observation, Action Execution, and Interpersonal Synchrony in Adults: A functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS) Study2017

    • 著者名/発表者名
      Anjana N. Bhat, Michael D. Hoffman, Susanna L. Trost, McKenzie L. Culotta, Jeffrey Eilbott, Daisuke Tsuzuki and Kevin A. Pelphrey
    • 雑誌名

      frontiers in Human Neuroscience

      巻: 11 ページ: 431-431

    • DOI

      10.3389/fnhum.2017.00431

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A preliminary report on the probabilistic-atlas-guided DOT2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tsuzuki, Jay Dubb, Robert J. Cooper, Ippeita Dan, David A. Boas, Meryem A. Yucel
    • 学会等名
      fNIRS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MRI-Free Spatial Registration and Normalization Techniques for fNIRS2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tsuzuki
    • 学会等名
      CHS Distinguished Lecture Series, University of Delaware
    • 発表場所
      STAR Health Sciences Complex, STAR Atrium, 540 S. College Avenue, Newark, DE 19713 (United States)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-21  

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