デフォルトモードネットワークの活動測定による神経変性疾患の発症前診断

• 研究課題/領域番号: 24390292
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 福山 秀直 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90181297)
• 研究分担者: 浦山 慎一 京都大学, 大学院医学研究科, 助教 (10270729) ; 麻生 俊彦 京都大学, 大学院医学研究科, 助教 (50397543) ; 松橋 眞生 京都大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (40456885) ; 大石 直也 京都大学, 大学院医学研究科, 助教 (40526878) ; 鈴木 崇士 京都大学, 大学院医学研究科, 助教 (10572224)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2013年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
• キーワード: 機能的MRI / デフォルトモードネットワーク / アルツハイマー病 / 認知症 / 脳血流 / レーザースペックル血流計 / レーザスペックル血流計 / MEG / 非侵襲的脳機能計測 / レーザースペックル法

研究成果の概要

脳のデフォルトモードネットワーク（DMN）の臨床応用を目指し、まずDMNについてネットワークのつながりが部位によって異なる様式で担われていることを示した。また血流に依存しない拡散強調機能的MRI（DfMRI）の信号源についてヒトおよび動物で従来法と異なる観察ができることを確かめた。さらにDfMRIの信号源を確立するため光学的手法であるレーザースペックル血流計と、ヘモグロビン変動を評価する内因性光信号イメージングの同時計測系を開発した。ラットのヒゲ刺激に対する体性感覚野の血流変化とヘモグロビン変動を高時空間分解能で観察した。これらの結果は、脳機能計測の大前提である神経血管連関の解明に有用である。

研究成果

• [雑誌論文] The Uncinate Fasciculus as a Predictor of Conversion from aMCI to Alzheimer Disease (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiyoshi-Taniguchi K, Oishi N, Namiki C, Miyata J, Murai T, Cichocki A, Fukuyama H
  • 雑誌名: J Neuroimaging 巻: in press 号: 5 ページ: 748-753
  • DOI: 10.1111/jon.12196
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional relevance of the precuneus in verbal politeness. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ashizuka A, Mima T, Sawamoto N, Aso T, Oishi N, Sugihara G, Kawada R, Takahashi H, Murai T, Fukuyama H.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: 91 ページ: 48-56
  • DOI: 10.1016/j.neures.2014.10.009
  • NAID: 120005593691
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Freezing of gait and white matter changes: a tract-based spatial statistics study (2015)
  • 著者名/発表者名: Iseki K, Fukuyama H, Oishi N, Tomimoto H, Otsuka Y, Nankaku M, Benninger D, Hallett M, Hanakawa T
  • 雑誌名: J Clin Mov Disord 巻: in press 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1186/s40734-014-0011-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hypothalamic-Amygdalar-Brainstem Volume Reduction in a Patient with Narcolepsy Secondary to Diffuse Axonal Injury (2015)
  • 著者名/発表者名: Walid Y, Sugihara G, Oishi N, Kubota M, Ubukata S, Murai T, Ueda K
  • 雑誌名: J Clin Sleep Med 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional Heterogeneity in Default Mode Network Edges (2015)
  • 著者名/発表者名: Aso T, Fukuyama H
  • 雑誌名: Brain Connectivity 巻: in press
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Parkinson's disease patients showed delayed awareness of motor intention. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tabu H, Aso T, Matsuhashi M, Ueki Y, Takahashi R, Fukuyama H, Shibasaki H, Mima T
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: in press ページ: 0-0
  • DOI: 10.1016/j.neures.2015.01.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Task-specific brain reorganization in motor recovery induced by a hybrid-rehabilitation combining training with brain stimulation after stroke. (2015)
  • 著者名/発表者名: Koganemaru S, Sawamoto N, Aso T, Sagara A, Ikkaku T, Shimada K, Kanematsu M, Takahashi R, Domen K, Fukuyama H, Mima T.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: 92 ページ: 29-38
  • DOI: 10.1016/j.neures.2014.10.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Simultaneous Measurement of Local Brain Temperature and Cerebral Blood Flow Change in Rats for Quantitative Functional Brain Imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Oishi N, Fukuyama H
  • 雑誌名: Proceedings of the 2014 IEEE International Conference on Complex Medical Engineering 巻: 1 ページ: 214-219
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nicotinic acetylcholine receptor density in cognitively intact subjects at an early stage of Parkinson's disease (2014)
  • 著者名/発表者名: Isaias I, Spiegel J, Brumberg J, Cosgrove KP, Marotta G, Oishi N, Higuchi T, Kusters S, Schiller M, Dillmann U, Van Dyck C, Buck A, Herrmann K, Schloegl S, Volkmann J, Lassmann M, Fassbender K, Lorenz R, Samnick S
  • 雑誌名: Front. Aging Neurosci. 巻: 6 ページ: 160-160
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Voxel-based clustered imaging by multiparameter diffusion tensor images for glioma grading (2014)
  • 著者名/発表者名: Inano Rika, Oishi Naoya, Kunieda Takeharu, Arakawa Yoshiki, Yamao Yukihiro, Shibata Sumiya, Kikuchi Takayuki, Fukuyama Hidenao, Miyamoto Susumu
  • 雑誌名: NeuroImage: Clinical 巻: 5 ページ: 396-407
  • DOI: 10.1016/j.nicl.2014.08.001
  • NAID: 120005477685
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Silent Information Regulator 2 Homolog 1 Counters Cerebral Hypoperfusion Injury by Deacetylating Endothelial Nitric Oxide Synthase (2014)
  • 著者名/発表者名: Hattori Y, Okamoto Y, Maki T, Yamamoto Y, Oishi N, Yamahara K, Nagatsuka K, Takahashi R, Kalaria RN, Fukuyama H, Kinoshita M, Ihara M
  • 雑誌名: Stroke 巻: 45 号: 11 ページ: 3403-3411
  • DOI: 10.1161/strokeaha.114.006265
  • 査読あり
• [雑誌論文] アルツハイマー型認知症の評価－C-11 PiB PETなどによるアミロイドイメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 大石直也、福山秀直
  • 雑誌名: INNERVISION 巻: 29 ページ: 100-102
• [雑誌論文] Water diffusion reveals networks that modulate multiregional morphological plasticity after repetitive brain stimulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Abe, M., H. Fukuyama and T. Mima
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 111 号: 12 ページ: 4608-4613
  • DOI: 10.1073/pnas.1320223111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Motor recovery and microstructural change in rubro-spinal tract in subcortical stroke (2014)
  • 著者名/発表者名: Takenobu Y, Hayashi T, Moriwaki H, Nagatsuka, K, Naritomi H, Fukuyama H
  • 雑誌名: Neuroimage: Clinical 巻: 4 ページ: 201-208
  • DOI: 10.1016/j.nicl.2013.12.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intraoperative dorsal language network mapping by using single-pulse electrical stimulation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamao Y, Matsumoto R, Kunieda T, Arakawa Y, Kobayashi K, Usami K, Shibata S, Kikuchi T, Sawamoto N, Mikuni N, Ikeda A, Fukuyama H, Miyamoto S.
  • 雑誌名: Hum Brain Mapp 巻: 印刷中 号: 9 ページ: 74-85
  • DOI: 10.1002/hbm.22479
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] アルツハイマー病の画像診断 機能的MRIと拡散強調MRI (2014)
  • 著者名/発表者名: 麻生俊彦、福山秀直
  • 雑誌名: Pharma Medica 巻: 32(1) ページ: 23-27
• [雑誌論文] A comparison of three brain atlases for MCI prediction. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ota K, Oishi N, Ito K, Fukuyama H.
  • 雑誌名: J Neurosci Methods. 巻: 221 ページ: 139-150
  • DOI: 10.1016/j.jneumeth.2013.10.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of diffusion-weighted fMRI and BOLD fMRI responses in a verbal working memory task. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aso, T., Urayama, S., Fukuyama, H., & Le Bihan, D.
  • 雑誌名: Neuroimage 巻: 67 ページ: 25-32
  • DOI: 10.1016/j.neuroimage.2012.11.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Challenge to Diffuse Optical Tomography using the Radiative Transport Equation (2012)
  • 著者名/発表者名: Oishi N, Fukuyama H
  • 雑誌名: Proceedings of the 2012 IEEE International Conference oD Complex Medical Engineering 巻: 1 ページ: 261-266
  • DOI: 10.1109/iccme.2012.6275595
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overlapping but distinct default network functions revealed by independent component analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Aso T, Fukuyama H
  • 雑誌名: Proceedings of the 2012 IEEE International Conference oD Complex Medical Engineering 巻: 1 ページ: 370-375
  • DOI: 10.1109/iccme.2012.6275598
  • 査読あり
• [学会発表] FMRIによるNIRS信号源の検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 麻生俊彦
  • 学会等名: 臨床神経生理学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] MRIを用いた術前後の運動機能と脳機能ネットワークの解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山尾 幸広，澤本 伸克，國枝 武治，菊池 隆幸，松本 理器，池田 昭夫，高橋 良輔，福 山 秀直，宮本 享
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] パーキンソン病および関連疾患におけるNeuroimaging (2014)
  • 著者名/発表者名: 福山秀直
  • 学会等名: Osaka DaT Imaging Conference
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-08-30
• [学会発表] A functional MRI study on thought suppression. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka T, Aso, T
  • 学会等名: The 18th Association for the Scientific Study of Consciousness
  • 発表場所: オーストラリア
  • 年月日: 2014-07-16 – 2014-07-18
• [学会発表] Brain imaging techniques in CNS disorders -Toward in vivo observation of neuron-glia interaction dynamics (2014)
  • 著者名/発表者名: Aso T, Fukuyama H
  • 学会等名: DFG-JSPSシンポジウム
  • 発表場所: ドイツ
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-06-30
  • 招待講演
• [学会発表] Simultaneous Measurement of Local brain temperature and Cerebral Blood Flow Change in Rats for Quantitative Functional Brain Imaging. (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T., Oishi N., Fukuyama H.
  • 学会等名: International Conference on Complex Medical Engineering 2014 Taipei
  • 発表場所: 台湾
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [学会発表] Structural MRI for early diagnosis of dementia (2014)
  • 著者名/発表者名: Oishi N.
  • 学会等名: International Conference on Complex Medical Engineering 2014 Taipei
  • 発表場所: 台湾
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [学会発表] Reliable MEG Spike Foci Estimation by Temporal Spread Imaging with Random Trigger Test. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuhashi M., Mima T., Fukuyama H., Matsumoto R., Kobayashi K.
  • 学会等名: International Conference on Complex Medical Engineering 2014 Taipei
  • 発表場所: 台湾
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [学会発表] 脳機能解析におけるビッグデータ解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松橋眞生
  • 学会等名: 第55回日本神経学会学術大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-05-21 – 2014-05-24
• [学会発表] Sequential abnormal events in high temperature superconducting MRI magnet (2014)
  • 著者名/発表者名: Urayama S., Terao Y., Ozaki O., Kitaguchi H., Kawashima S., Hase T., Sato K., Fukuyama H.
  • 学会等名: 22nd International Society for Magnetic Resonance in Medicine Milan
  • 発表場所: イタリア
  • 年月日: 2014-05-15
• [学会発表] High Temperature Superconducting (HTS) Magnet for MRI (2014)
  • 著者名/発表者名: Urayama S.
  • 学会等名: 4th International Conference on Superconductivity and Magnetizm Antalya
  • 発表場所: トルコ
  • 年月日: 2014-04-29
• [学会発表] 機能的MRIによる皮質ネットワークの実在性の検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 麻生俊彦、浦山慎一、福山秀直
  • 学会等名: 第16回日本ヒト脳機能マッピング学会
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] Simultaneous Measurement of Local Brain Temperature and Cerebral Blood Flow Change in Rats for Quantitative Functional Brain Imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Suzuki, Naoya Oishi, Hidenao Fukuyama
  • 学会等名: International Conference on Complex Medical Engineering
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] Comparison of Spin-echo and Gradient-echo BOLD Signals in The Default Network (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Aso, Shin-ichi Urayama, Hidenao Fukuyama
  • 学会等名: The 19th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
  • 発表場所: Seattle, USA
• [学会発表] Predicting Alzheimer’s disease using a voxel-based approach: A comparison of three different atlases (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Ota, Naoya Oishi, Kengo Ito, Hidenao Fukuyama
  • 学会等名: The 19th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
  • 発表場所: Seattle, USA
• [学会発表] MCIにおける脳糖代謝分布パターンの多様性とADへの移行予測に関する検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大石直也、伊藤健吾、福山秀直
  • 学会等名: 第54回日本神経学会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 赤外温度イメージングを用いたラット局所脳神経活動の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 崇士
  • 学会等名: 第24回日本脳循環代謝学会総会
  • 発表場所: リーガロイヤルホテル広島(広島県)
  • 年月日: 2012-11-08
• [図書] 認知症と画像診断（総論）．脳とこころのプライマリケア２知能の衰え (2013)
  • 著者名/発表者名: 大石直也、福山秀直
  • 出版者: シナジー
• [備考] 研究業績
  • URL: http://hbrc.kuhp.kyoto-u.ac.jp/AnnualBulletin.html