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生涯にわたる大規模脳構造画像データセットを利活用した新たな脳画像解析手法の提案

公募研究

研究領域生涯学の創出-超高齢社会における発達・加齢観の刷新
研究課題/領域番号 23H03877
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅰ)
研究機関東京大学

研究代表者

小池 進介  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10633167)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2024年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2023年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード思春期発達 / 脳画像 / 脳発達・加齢 / 縦断計測 / ハーモナイゼーション / 脳構造画像 / 非線形解析 / 発達加齢変化 / コホート / 縦断研究
研究開始時の研究の概要

生涯にわたる既存の大規模脳構造特徴の拡張と利活用を進め、この大規模データに新たな小規模脳画像データセットを組み合わせる技術を開発する。この技術を若手・未経験の研究者に利活用してもらい、脳画像解析に関係する諸領域の進展を学習するためのチュートリアルを実施することで、小規模MRI研究の導入障壁を下げる。

研究実績の概要

磁気共鳴画像(MRI)を用いた脳構造・機能画像解析が一般的となったが、A) 少ないサンプルサイズ、B) 計測パラメータや前処理方法の違い、C) 妥当性・信頼性の担保、D) 年齢、性別などの非線形な影響、といった問題が明らかとなり、脳MRI研究を新規に立ち上げることはより困難となってきた。本研究では、多施設・大規模の機種間差軽減済みデータを用いて、小規模MRI研究結果の妥当性・信頼性を担保することを目的としている。そのために、研究① 既存の大規模BAGデータの拡張と利活用、研究② 大規模BAGデータに新たな小規模脳画像データを組み合わせる技術開発、研究③ 新規プロトコルデータの蓄積による精緻な大規模BAGデータセットの作成と利活用、研究④ これらの技術開発を若手・未経験の研究者が利活用できるチュートリアルの実施と技術提供を行う計画であった。研究①②では、Traveling subject法によらないハーモナイズ技法では、少なくとも健常群80名以上が必要であることを明らかにし、非線形な発達・加齢変化解析を組み合わせた疾患横断解析を行った(Maikusa et al. under review)。現在、T1強調画像ベースのデータ拡張に加え、研究③で行うマルチモダリティデータの固定を進めている。研究④は2024年9月にセミナー、チュートリアルを開催し、YouTube(https://hbm.brainminds-beyond.jp/ja/tutorial.html)に公開するとともに、日英双方で総説を複数執筆したので、ご覧いただけきたい。

現在までの達成度 (段落)

令和6年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和6年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2024 実績報告書
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2025 2024 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Beyond case-control study in neuroimaging for psychiatric disorders: Harmonizing and utilizing the brain images from multiple sites2025

    • 著者名/発表者名
      Koike Shinsuke、Tanaka Saori C.、Hayashi Takuya
    • 雑誌名

      Neuroscience & Biobehavioral Reviews

      巻: 171 ページ: 106063-106063

    • DOI

      10.1016/j.neubiorev.2025.106063

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human Brain Magnetic Resonance Imaging Studies for Psychiatric Disorders: The Current Progress and Future Directions2024

    • 著者名/発表者名
      Jennifer Shi, Shinsuke Koike
    • 雑誌名

      JMA Journal

      巻: 7 号: 2 ページ: 197-204

    • DOI

      10.31662/jmaj.2023-0167

    • ISSN
      2433-328X, 2433-3298
    • 年月日
      2024-04-15
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Using brain structural neuroimaging measures to predict psychosis onset for individuals at clinical high-risk2024

    • 著者名/発表者名
      Zhu Yinghan、Maikusa Norihide、...、Shinsuke Koike
    • 雑誌名

      Molecular Psychiatry

      巻: 29 号: 5 ページ: 1465-1477

    • DOI

      10.1038/s41380-024-02426-7

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書 2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hippocampal Structures Among Japanese Adolescents Before and After the COVID-19 Pandemic.2024

    • 著者名/発表者名
      L. Cai,N. Maikusa,Y. Zhu,A. Nishida,S. Ando,N. Okada,K. Kasai,Y. Nakamura and S. Koike
    • 雑誌名

      JAMA Netw Open.

      巻: 7 号: 2 ページ: e2355292-e2355292

    • DOI

      10.1001/jamanetworkopen.2023.55292

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書 2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Normative Modeling of Brain Morphometry in Clinical High Risk for Psychosis2024

    • 著者名/発表者名
      ENIGMA Clinical High Risk for Psychosis Working Group、...、Shinsuke Koike、Frangou Sophia
    • 雑誌名

      JAMA Psychiatry

      巻: 81 号: 1 ページ: 77-77

    • DOI

      10.1001/jamapsychiatry.2023.3850

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 大規模・疾患横断脳構造 MRI 研究の知見から脳内ネットワーク解析への提言2024

    • 著者名/発表者名
      小池進介
    • 学会等名
      第26回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 臨床研究とコホート研究の融合による脳画像に基づいた精神疾患未病同定の試み2024

    • 著者名/発表者名
      小池進介
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大規模・疾患横断脳MRI研究を起点とした階層性データ解析2023

    • 著者名/発表者名
      小池進介
    • 学会等名
      第45回日本生物学的精神医学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Combining the brain images from case-control studies and adolescent cohorts2023

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Koike
    • 学会等名
      International Symposium & Lectures on Population Neuroscience
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 「D236-2 光トポグラフィー(2)抑うつ症状の鑑別診断の補助に使用するもの」には何が足りなかったのか?2023

    • 著者名/発表者名
      小池進介
    • 学会等名
      第42回日本精神科診断学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2025-12-26  

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