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新規反応性ナノ造影剤による自由行動下における全脳網羅的神経脱分極MRI法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K18375
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

佐藤 千佳  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 研究員 (70772888)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードMRI / 二光子顕微鏡 / マウス / 脳 / マンガン造影MRI / 前臨床MRI / ナノ粒子 / 血液脳関門
研究成果の概要

本研究では、全脳の賦活領域の計測・解析を自由行動下で行う技術開発を目的とした。これを達成するため、脳の機能性を反映するマンガン造影MRI法とex vivo(組織を生体外に取り出した状態)での高い空間解像度での撮影手法を組み合わせた手法を開発した。また広視野二光子顕微鏡と機能的MRIのマルチモダル計測手法を確立し、これらの画像を重ね合わせる技術の検討を行った。これらにより、高解像度でのマンガン造影画像の取得が実現され、異なるモダリティ間の同一領域の比較が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

機能的MRIは、時空間分解能は低いものの、自由行動下での全脳の機能計測が可能な手法である。一方で脳全体の挙動は個々の神経活動を検出するだけでは理解が困難であり、脳の情報処理機構を解明するためには細胞集団としての活動を検出することも重要である。本研究により神経活動の詳細な解析が可能になり、脳の機能的な理解が深まる。また精神疾患モデル動物に適用することで疾患の原因解明や新たな診断・治療法の開発が期待できる。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

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

  • [国際共同研究] Singapore Bioimaging Consortium(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Common functional networks in the mouse brain revealed by multi-centre resting-state fMRI analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Grandjean Joanes, Chika Sato, et al.
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 205 ページ: 116278-116278

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2019.116278

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Isotropic 25-Micron 3D Neuroimaging Using ex vivo Microstructural Manganese-Enhanced MRI (MEMRI)2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Chika、Sawada Kazuhiko、Wright David、Higashi Tatsuya、Aoki Ichio
    • 雑誌名

      Frontiers in Neural Circuits

      巻: 12

    • DOI

      10.3389/fncir.2018.00110

    • 関連する報告書
      2018 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] 両眼視野闘争のメカニズム解明に向けた計測・解析技術基盤構築2021

    • 著者名/発表者名
      間島慶、田桑弘之、佐藤千佳、八幡憲明
    • 学会等名
      量子生命科学大会第3回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The reproducibility of resting-state functional network analysis in marmoset functional MRI2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Chika, Mimura Koki, Minamimoto Takafumi, Yahata Noriaki
    • 学会等名
      第48回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of structural ex vivo “MRI staining” using manganese-enhanced MRI (MEMRI)2019

    • 著者名/発表者名
      Chika Sato, Kazuhiko Sawada, David K.Wright, Tatsuya Higashi, Ichio Aoki
    • 学会等名
      ISMRM JPC 4th annual meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward uncovering neural principles of the binocular rivalry: a two-photon mesoscope study2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takuwa, Chika Sato, Noriaki Yahata
    • 学会等名
      3rd QST International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「ex vivo MEMRI法」の開発:全脳微小構造の高解像度イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      Chika Sato, Kazuhiko Sawada, David K. Wright, Tatsuya Higashi, Ichio Aoki
    • 学会等名
      量子生命科学研究会・第2回学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マンガン造影MRI (MEMRI)によるマウス脳ex vivoマイクロイメージング法2018

    • 著者名/発表者名
      Chika Sato, Kazuhiko Sawada, David K. Wright, Tatsuya Higashi, Ichio Aoki
    • 学会等名
      第46回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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