eラーニングシステムを活用した統合的かつ双方向的な脳画像解析学習支援環境の開発

• 研究課題/領域番号: 18K18164
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分62030:学習支援システム関連
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 根本 清貴 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80550152)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 脳画像解析 / e-ラーニング / 脳画像解析 e-ラーニング

研究成果の概要

eラーニングシステムを活用し、脳画像解析システム、学習コンテンツ、個別の内容に応じた研究支援から構成される統合的な脳画像解析学習支援環境の開発を行った。このシステムの特徴は、学習コンテンツだけではなく、脳画像解析システムも提供すること、そして、双方向的な学習環境を提供することにより、具体的な支援も得られることである。これにより、初学者は容易に脳画像解析環境にアクセスできるようになり、経験者は、自身のデータの論文化に必要な情報などを入手することができるようになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、「脳画像研究の裾野を広げる」ところに意義がある。脳画像解析は特殊なソフトウェアを必要とするため、そのセットアップは容易ではない。本研究で開発したシステムを利用することにより、最初のハードルを容易にこえられるようになった。また、研究者が自習できるコンテンツを多く用意したこと、さらに、関心のある研究者がディスカッションできる環境を構築したことにより、様々な研究者の研究テーマの論文化を進めることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Abnormal White Matter Microstructure in the Limbic System Is Associated With Tuberous Sclerosis Complex-Associated Neuropsychiatric Disorders (2022)
  • 著者名/発表者名: Sato, Akemi Tominaga, Koji Iwatani, Yoshiko Kato, Yoko Wataya-Kaneda, Mari Makita, Kai Nemoto, Kiyotaka Taniike, Masako Kagitani-Shimono, Kuriko
  • 雑誌名: Frontiers in Neurology 巻: 13 ページ: 1-15
  • DOI: 10.3389/fneur.2022.782479
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dynamic balance deficit and the neural network in Alzheimer's disease and mild cognitive impairment (2022)
  • 著者名/発表者名: Ide Ryotaro、Ota Miho、Hada Yasushi、Watanabe Serina、Takahashi Takumi、Tamura Masashi、Nemoto Kiyotaka、Arai Tetsuaki
  • 雑誌名: Gait & Posture 巻: 93 ページ: 252-258
  • DOI: 10.1016/j.gaitpost.2022.01.018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Brain conditions mediate the association between aging and happiness (2022)
  • 著者名/発表者名: Kokubun Keisuke、Nemoto Kiyotaka、Yamakawa Yoshinori
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-022-07748-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alterations of default mode and cingulo-opercular salience network and frontostriatal circuit: A candidate endophenotype of obsessive-compulsive disorder (2022)
  • 著者名/発表者名: Tomiyama H, Murayama K, Nemoto K, Hasuzawa S, Mizobe T, Kato K, Matsuo A, Ohono A, Kang M, Togao O, Hiwatashi A, Ishigami K, Nakao T.
  • 雑誌名: Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 巻: 116 ページ: 110516-110516
  • DOI: 10.1016/j.pnpbp.2022.110516
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prospective Memory Deficits in Multiple Sclerosis: Voxel-based Morphometry and Double Inversion Recovery Analysis (2021)
  • 著者名/発表者名: Toko Megumi、Kitamura Juri、Ueno Hiroki、Ohshita Tomohiko、Nemoto Kiyotaka、Ochi Kazuhide、Higaki Toru、Akiyama Yuji、Awai Kazuo、Maruyama Hirofumi
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 60 号: 1 ページ: 39-46
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.5058-20
  • NAID: 130007965450
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • 年月日: 2021-01-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Increased functional connectivity between presupplementary motor area and inferior frontal gyrus associated with the ability of motor response inhibition in obsessive-compulsive disorder. (2021)
  • 著者名/発表者名: Tomiyama H, Murayama K, Nemoto K, Tomita M, Hasuzawa S, Mizobe, T, Kato K, Ohno A, Tsuruta S, Hiwatashi A, Nakao T
  • 雑誌名: Human Brain Mapping 巻: Nov 24 号: 3 ページ: 974-984
  • DOI: 10.1002/hbm.25699
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Grey-matter brain healthcare quotient and cognitive function: A large cohort study of an MRI brain screening system in Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Keita、Kakeda Shingo、Nemoto Kiyotaka、Onoda Keiichi、Yamaguchi Shuhei、Kobayashi Shotai、Yamakawa Yoshinori
  • 雑誌名: Cortex 巻: 145 ページ: 97-104
  • DOI: 10.1016/j.cortex.2021.09.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationships between Cognitive Function and Odor Identification, Balance Capability, and Muscle Strength in Middle-Aged Persons with and without Type 2 Diabetes (2021)
  • 著者名/発表者名: Midorikawa Manabu、Suzuki Hiroaki、Suzuki Yasuhiro、Yamauchi Kazuyoshi、Sato Hiroyuki、Nemoto Kiyotaka、Sugano Yoko、Iwasaki Hitoshi、Sekiya Motohiro、Yatoh Shigeru、Yahagi Naoya、Hada Yasushi、Arai Tetsuaki、Shimano Hitoshi
  • 雑誌名: Journal of Diabetes Research 巻: 2021 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1155/2021/9961612
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gymkhana and pylon slalom driving training effects on the cerebellum structure (2021)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Toshiyuki、Gheorghe Lucian A.、Nemoto Kiyotaka、Horie Tomohiko、Takano Susumu、Haida Munetaka
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 765 ページ: 136281-136281
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2021.136281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alterations in hippocampal subfield volumes among schizophrenia patients, their first-degree relatives and healthy subjects (2021)
  • 著者名/発表者名: Ohi Kazutaka、Nemoto Kiyotaka、Kataoka Yuzuru、Sugiyama Shunsuke、Muto Yukimasa、Shioiri Toshiki、Kawasaki Yasuhiro
  • 雑誌名: Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry 巻: 110 ページ: 110291-110291
  • DOI: 10.1016/j.pnpbp.2021.110291
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Plastic Changes of Cortical Gray Matter Revealed by Voxel-Based Morphometry and Histological Analyses in a Monkey Model of Central Post-Stroke Pain (2021)
  • 著者名/発表者名: Nagasaka Kazuaki、Nemoto Kiyotaka、Takashima Ichiro、Bando Daigo、Matsuda Keiji、Higo Noriyuki
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: 31 号: 10 ページ: 4439-4449
  • DOI: 10.1093/cercor/bhab098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differentiating Dementia with Lewy Bodies and Alzheimer's Disease by Deep Learning to Structural MRI (2021)
  • 著者名/発表者名: Nemoto Kiyotaka、Sakaguchi Hiromasa、Kasai Wataru、Hotta Masatoshi、Kamei Ryotaro、Noguchi Tomoyuki、Minamimoto Ryogo、Arai Tetsuaki、Asada Takashi
  • 雑誌名: Journal of Neuroimaging 巻: - 号: 3 ページ: 579-587
  • DOI: 10.1111/jon.12835
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relationship between white matter microstructure and work hours (2021)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Junya、Fukunaga Masaki、Miura Kenichiro、Nemoto Kiyotaka、Koshiyama Daisuke、Okada Naohiro、Morita Kentaro、Yamamori Hidenaga、Yasuda Yuka、Fujimoto Michiko、Hasegawa Naomi、Watanabe Yoshiyuki、Kasai Kiyoto、Hashimoto Ryota
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 740 ページ: 135428-135428
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2020.135428
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association between the superior longitudinal fasciculus and perceptual organization and working memory: A diffusion tensor imaging study (2020)
  • 著者名/発表者名: Koshiyama Daisuke、Fukunaga Masaki、Okada Naohiro、Morita Kentaro、Nemoto Kiyotaka、Yamashita Fumio、Yamamori Hidenaga、Yasuda Yuka、Matsumoto Junya、Fujimoto Michiko、Kudo Noriko、Azechi Hirotsugu、Watanabe Yoshiyuki、Kasai Kiyoto、Hashimoto Ryota
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 738 ページ: 135349-135349
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2020.135349
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neuroimaging studies within Cognitive Genetics Collaborative Research Organization aiming to replicate and extend works of ENIGMA (2020)
  • 著者名/発表者名: Koshiyama Daisuke、Miura Kenichiro、Nemoto Kiyotaka、Okada Naohiro、Matsumoto Junya、Fukunaga Masaki、Hashimoto Ryota
  • 雑誌名: Human Brain Mapping 巻: in press 号: 1 ページ: 182-193
  • DOI: 10.1002/hbm.25040
  • NAID: 120007180728
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Early and late effects of electroconvulsive therapy associated with different temporal lobe structures (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki Shimpei、Aso Toshihiko、Miyata Jun、Sugihara Genichi、Hazama Masaaki、Nemoto Kiyotaka、Yoshihara Yujiro、Matsumoto Yukiko、Okada Tomohisa、Togashi Kaori、Murai Toshiya、Takahashi Hidehiko、Suwa Taro
  • 雑誌名: Translational Psychiatry 巻: 10 号: 1 ページ: 344-344
  • DOI: 10.1038/s41398-020-01025-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fish Intake May Affect Brain Structure and Improve Cognitive Ability in Healthy People (2020)
  • 著者名/発表者名: Kokubun Keisuke、Nemoto Kiyotaka、Yamakawa Yoshinori
  • 雑誌名: Frontiers in Aging Neuroscience 巻: 12
  • DOI: 10.3389/fnagi.2020.00076
  • NAID: 120007165464
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Plasma levels of matrix metalloproteinase‐9 (MMP‐9) are associated with cognitive performance in patients with schizophrenia (2020)
  • 著者名/発表者名: Kudo Noriko、Yamamori Hidenaga、Ishima Tamaki、Nemoto Kiyotaka、Yasuda Yuka、Fujimoto Michiko、Azechi Hirotsugu、Niitsu Tomihisa、Numata Shusuke、Ikeda Manabu、Iyo Masaomi、Ohmori Tetsuro、Fukunaga Masaki、Watanabe Yoshiyuki、Hashimoto Kenji、Hashimoto Ryota
  • 雑誌名: Neuropsychopharmacology Reports 巻: - 号: 2 ページ: 150-156
  • DOI: 10.1002/npr2.12098
  • NAID: 120007027668
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Brain morphological and functional features in cognitive subgroups of Schizophrenia. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yasuda Y, Okada N, Nemoto K, Fukunaga M, Yamamori H, Ohi K, Koshiyama D, Kudo N, Shiino T, Morita S, Morita K, Azechi H, Fujimoto M, Miura K, Watanabe Y, Kasai K, Hashimoto R.
  • 雑誌名: Psychiatry Clin Neurosci 巻: 74(3) 号: 3 ページ: 191-203
  • DOI: 10.1111/pcn.12963
  • NAID: 120007132757
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Differentiation of schizophrenia using structural MRI with consideration of scanner differences: A real-world multi-site study. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nemoto K, Shimokawa T, Fukunaga M, Yamashita F, Tamura M, Yamamori H, Yasuda Y, Azechi H, Kudo N, Watanabe Y, Kido M, Takahashi T, Koike S, Okada N, Hirano Y, Onitsuka T, Yamasue H, Suzuki M, Kasai K, Hashimoto R, Arai T.
  • 雑誌名: Psychiatry Clin Neurosci 巻: 74(1) 号: 1 ページ: 56-63
  • DOI: 10.1111/pcn.12934
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] White matter microstructural alterations across four major psychiatric disorders: mega-analysis study in 2937 individuals (2019)
  • 著者名/発表者名: Koshiyama Daisuke、(他38名18番目）Yamamoto Meeri
  • 雑誌名: Molecular Psychiatry 巻: 25 号: 4 ページ: 883-895
  • DOI: 10.1038/s41380-019-0553-7
  • NAID: 120006980539
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cerebral White Matter Hyperintensity as a Healthcare Quotient (2019)
  • 著者名/発表者名: Park Kaechang、Nemoto Kiyotaka、Yamakawa Yoshinori、Yamashita Fumio、Yoshida Keitaro、Tamura Masashi、Kawaguchi Atsushi、Arai Tetsuaki、Sasaki Makoto
  • 雑誌名: Journal of Clinical Medicine 巻: 8 号: 11 ページ: 1823-1823
  • DOI: 10.3390/jcm8111823
  • NAID: 120007133002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dysfunction between dorsal caudate and salience network associated with impaired cognitive flexibility in obsessive-compulsive disorder: A resting-state fMRI study (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomiyama H, Nakao T, Murayama K, Nemoto K, Ikari K, Yamada S, Kuwano M, Hasuzawa S, Togao O, Hiwatashi A, Kanba S
  • 雑誌名: Neuroimage: Clinical 巻: 24 ページ: 102004-102004
  • DOI: 10.1016/j.nicl.2019.102004
  • NAID: 120007132840
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural Brain Network Correlated With the Resilience to Traumatic Events in the Healthy Participants: An MRI Study on Healthy People in a Stricken Area of the Great East Japan Earthquake (2019)
  • 著者名/発表者名: Ota Miho、Nemoto Kiyotaka、Ishida Ikki、Sato Shinji、Asada Takashi、Arai Tetsuaki、Kunugi Hiroshi
  • 雑誌名: Psychological Trauma: Theory, Research, Practice, and Policy 巻: 14 号: 6 ページ: 1035
  • DOI: 10.1037/tra0000517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased brain gyrification in the schizophrenia spectrum (2019)
  • 著者名/発表者名: Sasabayashi Daiki、Takayanagi Yoichiro、Takahashi Tsutomu、Nemoto Kiyotaka、Furuichi Atsushi、Kido Mikio、Nishikawa Yumiko、Nakamura Mihoko、Noguchi Kyo、Suzuki Michio
  • 雑誌名: Psychiatry and Clinical Neurosciences 巻: 74 号: 1 ページ: 70-76
  • DOI: 10.1111/pcn.12939
  • NAID: 40022427818
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of Fatigue and Stress With Gray Matter Volume (2018)
  • 著者名/発表者名: Kokubun Keisuke、Nemoto Kiyotaka、Oka Hiroki、Fukuda Hiroki、Yamakawa Yoshinori、Watanabe Yasuyoshi
  • 雑誌名: Frontiers in Behavioral Neuroscience 巻: 12 ページ: 154-154
  • DOI: 10.3389/fnbeh.2018.00154
  • NAID: 120007133698
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 3次元T1強調MRI画像および安静時脳機能画像を用いた統合失調症補助診断の試み (2021)
  • 著者名/発表者名: 根本清貴
  • 学会等名: 第15回日本統合失調症学会
• [学会発表] 脳イメージング研究における教育環境の構築 (2019)
  • 著者名/発表者名: 根本清貴
  • 学会等名: 第3回ヒト脳イメージング研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 認知機能トレーニングおける運動習慣、処理速度と実行機能の関連 (2019)
  • 著者名/発表者名: 根本 清貴, レボウイッツ アダム, 山田 典子, 臼庭 等, 田村 昌士, 石川 和宏, 所圭吾, 新井 哲明
  • 学会等名: 第115回日本精神神経学会学術総会
• [学会発表] 認知症の行動・心理症状と脳画像の関連 (2019)
  • 著者名/発表者名: 関根 彩, 中山 顕次郎, 塚田 恵鯉子, 太田 深秀, 東 晋二, 根本 清貴, 新井 哲明
  • 学会等名: 第115回日本精神神経学会学術総会
• [学会発表] 脳画像解析学習環境の構築 (2018)
  • 著者名/発表者名: 根本清貴
  • 学会等名: 第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学大会
• [学会発表] Longitudinal Changes of MRI-based Gray Matter Quotient Could Predict the Up-coming Cognitive Decline in the Healthy Elderly (2018)
  • 著者名/発表者名: Tamura M, Nemoto K, Oriuchi N, Arai T, Asada T
  • 学会等名: The Alzheimer's Association International Conference 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Lighty rhythmic exercise increases frontal gyrus blood flow of elderly (2018)
  • 著者名/発表者名: Oriuchi N, Tamura M, Nemoto K, Soya H, Asada T, Arai T
  • 学会等名: The Alzheimer's Association International Conference 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 認知症の行動・心理症状と脳血流の関連 (2018)
  • 著者名/発表者名: 関根彩、中山顕次郎、塚田恵鯉子、太田深秀、東晋二、根本清貴、新井哲明
  • 学会等名: 第37回日本認知症学会学術集会
• [備考] 第10回ABiS脳画像解析チュートリアル（アンケート結果）
  • URL: http://square.umin.ac.jp/bioimaging/tutorial_202112.html
• [備考] 動的プログラミング言語を知っている人のためのPython入門
  • URL: http://www.nemotos.net/resources/Brisk_Intro_Python_ja.html
• [備考] 第9回ABiS脳画像解析チュートリアル（アンケート結果）
  • URL: http://square.umin.ac.jp/bioimaging/tutorial_202101.html
• [備考] Matlab/VBM習得勉強会
  • URL: https://kytk.github.io/nisg-201912/
• [備考] FreeSurfer勉強会
  • URL: https://kytk.github.io/nisg-202001/
• [備考] Lin4Neuro
  • URL: https://www.nemotos.net/?page_id=161
• [備考] 脳画像のためのコマンドライン習得勉強会
  • URL: https://kytk.github.io/shell-basic/
• [備考] Lin4Neuroの配布ウェブサイト
  • URL: http://www.lin4neuro.net/lin4neuro/18.04bionic/