| 研究課題/領域番号 |
21H01333
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
寺田 康彦 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20400640)
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| 研究分担者 |
仲村 高志 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 特別嘱託技師 (60321791)
山田 重人 京都大学, 医学研究科, 教授 (80432384)
山口 雅之 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 医長 (90450577)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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| キーワード | 超高分解能MRI / ヒト胚子・胎児 / 脳の神経発達機構 / 脳の神経発達機 / ヒト胎児脳アトラス / MRI / 超高分解能 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトの脳の発生機構を解明することは、脳の機能や構造を理解する上で極めて重要である。本研究では、独自保有の高感度化技術とスパースモデリングとを高度に複合化することにより、世界最高レベルの空間分解能をもつMRIを開発する。さらに正常脳の高精細MRI画像を精緻に数理的構造解析することにより、発生学上重要な解剖学的特徴点の抽出やアノテーション（タグ付け作業）を行い、各発生段階の標準脳高精細アトラス（図説）を作成することで、これまで困難であった脳中枢神経系の発達機構の解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
脳は複雑な構造と機能を持ち、その神経発達のメカニズムには未解明な部分が多い。磁気共鳴イメージング（MRI)は、ヒト胚子を非侵襲的に３次元的に観察できるが、これまでの装置は空間分解能が低く、発達機構の解明に必要な微細な構造を抽出することが困難であった。
本課題では、世界最高レベルの空間分解能（10μm）をもつMRIを開発し、ヒト胚子脳の微細構造を効果的に描写することを示した。この技術を使ってヒト胚子の各ステージのサンプルの撮像を実施し、アトラス構築に必要な基礎的データを得ることができた。本課題の成果は、これまで困難であった脳中枢神経系の発達機構の解明の礎となることが期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本課題では、世界最高レベルの空間分解能（10μm）をもつMRIを開発したことで、これまで主に外表面の特徴点に頼っていた構造解析を、内部の特徴点にまで拡張して明らかにすることができる点で大きな学術的意義がある。将来的には、多数の正常胎児脳に対する構造解析結果を成長段階別に系統的に統計解析することで、神経発達メカニズムの解明に寄与する。さらに本課題で得られたデータは、胎児の超音波診断の基盤データともなり、周産期医学や出生前診断の分野においても利用可能となるなど、期待される波及効果は大きい。
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