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新規に同定したヒト神経線維束のポリモーダルな解析による高次視覚情報処理の神経基盤

研究課題

研究課題/領域番号 22K20735
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0802:生体の構造と機能およびその関連分野
研究機関千葉大学

研究代表者

實石 達也  千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (50963039)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード神経線維束 / 脳白質解剖 / Tractography / 白質解剖 / 脳神経画像
研究開始時の研究の概要

高次な視覚情報は脳内の後頭葉の一次視覚野から、物体認識情報は腹側視覚路へ、空間的情報は背側視覚路へ伝達され、この2経路で並列的に処理されると考えられている。しかし、この2経路間の機能的・構造的な結合の詳細は不明である。
申請者は、ヒト脳の白質解剖により、この高次視覚情報の2経路を結合する神経線維束を同定した。本研究は、神経線維束に着目し、ヒト脳にて上記の2経路で処理される認知機能(図形認識や運動連想)を解析し、高次視覚情報処理の神経基盤の一端を解明することを目的とする。 本研究は、視覚障害などのリハビリテーション分野、高次視覚が関連する失読症や視覚発達障害などの理解の一助になると考えられる。

研究成果の概要

本研究では、高次視覚野である側頭葉後方の紡錘状回FGと高次感覚野である頭頂間溝IPSを結合する新規神経線維束IPS-FGの構造と機能を解析した。
MRIを用いた解析では、構造的結合性に加え、機能的解析として安静時機能的MRI解析を行ったが、神経線維束IPS-FGの構造的結合性との間に著明な関連性は見られなかった。高次視覚処理課題の解析を実施したところ、図形認識や運動指示に関する課題時に、頭頂後頭溝IPSと紡錘状回FGの両領域に反応が見られた。また、IPS内側に位置する頭頂後頭溝POSにおいても後頭葉視覚野(V1、V2)との構造的結合性が高いことが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

視覚情報は日常生活の様々な場面に大きな役割を果たしているが、高次視覚情報の処理は不明な点が多い。視覚情報は一次視覚野から物体認識の情報は腹側経路へ、空間的情報は背側路へと伝達され処理されると考えられ、本研究の対象となった頭頂間溝IPSは背側経路、紡錘状回FGは腹側経路に位置している。本研究の結果からは、これらをつなぐ神経束が図形認識や運動指示に関連する可能性が示された。
加えて、頭頂間溝IPSの内側に位置する頭頂後頭溝POSも視覚野との構造的結合性があることが示され、これらの結果は、読書や図形認識など高次の視覚に関する基礎的な理解に寄与すると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Structural connectivity of the precuneus and its relation to resting-state networks2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Atsushi、Jitsuishi Tatsuya
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: Online ahead of print. ページ: 9-17

    • DOI

      10.1016/j.neures.2023.12.004

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characteristic cortico-cortical connection profile of human precuneus revealed by probabilistic tractography2023

    • 著者名/発表者名
      Jitsuishi Tatsuya、Yamaguchi Atsushi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 1936-1936

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29251-2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 2D and 3D structures of the whole-brain, directly visible from 100-μm slice 7TMRI images2023

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Hiroshi、Jitsuishi Tatsuya、Hirono Seiichiro、Yamaguchi Atsushi、Iwadate Yasuo
    • 雑誌名

      Interdisciplinary Neurosurgery

      巻: 32 ページ: 101755-101755

    • DOI

      10.1016/j.inat.2023.101755

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 白質解剖と脳神経画像を用いた後頭葉視覚野の白質路網の探索的解析2024

    • 著者名/発表者名
      實石達也、菊地浩、武藤透、北城敬子、山口淳
    • 学会等名
      第129回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 注意ネットワークに関するヒト白質神経線維束の解析と検証2023

    • 著者名/発表者名
      實石達也、菊地浩、武藤透、北城敬子、山口淳
    • 学会等名
      第21回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 神経画像と白質解剖による安静時ネットワークの神経基盤となる神経線維束の解析2023

    • 著者名/発表者名
      實石達也、菊地浩、武藤透、北城敬子、山口淳
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒト脳の安静時状態に関連する神経線維束の解析と検証2023

    • 著者名/発表者名
      實石達也、菊池浩、北城敬子、武藤透、山口淳
    • 学会等名
      第128回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト脳白質解剖と神経画像の解析によるPrecuneusの構造的結合2023

    • 著者名/発表者名
      實石達也、山口淳
    • 学会等名
      新学術領域研究「時間生成学」 2022年度 第2回領域会議
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Precuneusの神経束追跡法と白質解剖による構造的結合性2023

    • 著者名/発表者名
      山口淳、實石達也
    • 学会等名
      新学術領域研究「時間生成学」 2022年度 第2回領域会議
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 2D and 3D structures of the whole brain , directly visible from 100 micron slice 7TMRI images.2022

    • 著者名/発表者名
      菊地浩、廣野誠一郎、岩立康男、實石達也、 山口淳
    • 学会等名
      第18回Chibaneuroresearch meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Cortico-cortical connection profile of Precuneus2022

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Yamaguchi、Tatsuya Jitsuishi
    • 学会等名
      新学術領域研究「時間生成学」 第1回国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 白質解剖と神経画像によるヒト脳の神経束の解析2022

    • 著者名/発表者名
      山口淳、實石達也
    • 学会等名
      生理研研究会「多次元脳形態研究会」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間的注意に関連するヒト白質神経線維束ネットワーク2022

    • 著者名/発表者名
      實石 達也、山口淳
    • 学会等名
      第20回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 中外医学社 CLINICAL NEUROSCIENCE2023

    • 著者名/発表者名
      山口淳、實石達也
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      Precuneusを核とする神経回路網
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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