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2006 年度 実績報告書

超高磁場MRIによる人脳内の興奮性及び抑制性神経伝達物質の無侵襲同時計測法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16591240
研究機関独立行政法人国立環境研究所

研究代表者

渡邉 英宏  独立行政法人国立環境研究所, 化学環境研究領域, 主任研究員 (60370269)

研究分担者 三森 文行  独立行政法人国立環境研究所, 化学環境研究領域, 室長 (90125229)
キーワード磁気共鳴装置 / グルタミン酸 / γ-アミノ酪酸 / ヒト / 脳 / CT COSY / MRS / 代謝物
研究概要

グルタミン酸およびγ-アミノ酪酸(GABA)は人脳内の主要な神経伝達物質である。これ等は、神経変性疾患や精神神経疾患との関連が指摘されており、例えばグルタミン酸はアルツハイマー病との関連が、そしてGABAは分裂病やてんかんとの関連が指摘されている。しかしながら、グルタミン酸は^1H-^1H同核種カップリング(J_<HH>)によるピーク分裂があり、かつ化学構造の類似性からグルタミンと^1H化学シフトが隣接するため、従来の1.5T MR装置あるいは近年増加の傾向にある3T MR装置においても検出することが困難であった。一方、GABAはCrピークに埋もれたピークとなり、検出することは困難であった。本研究では、これ等を鑑み、人用4.7T MR装置上で、興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸とその前駆体であるグルタミン、および抑制性神経伝達物質であるGABAを同時検出することを目的として進め、これまでに局所励起CT COSY法を提案、開発し、人脳からグルタミン酸とGABAを同時に検出できることを実証してきた。
この研究成果を発展させるべく、本年度は、人脳内でのグルタミン酸とGABAを同時に定量化、すなわち濃度計測できる方法を開発することを目標とした。具体的には、上記方法による定量化に必要な緩和時間による信号減衰の補正方法と、2Dスペクトルのカーブフィッティングプログラムの提案および開発を行った。緩和時間補正に関しては、J_<HH>のConstant Time delay(T_<ct>)依存性をシミュレーションより求め、緩和時間を算出できる様にした。これらの定量化要素技術開発後、絶対定量化プロトコルを開発し、模擬試薬を用いて方式を実証した。続いて、ボランティア測定を実施し、人脳内からグルタミン酸およびGABAの同時濃度計測を行い、提案方法により絶対定量化が可能であることを実証した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] The size of corpus callosum normalized by the intracranial of brain parenchymal volume exhibits a significant difference between male and female brain2006

    • 著者名/発表者名
      N.Takaya
    • 雑誌名

      Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 14

      ページ: 1606

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Visualization of seminiferous tubules by high resolution MR imaging in rat testes : the usefulness in the evaluation of spermatonenic activities2006

    • 著者名/発表者名
      M.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 14

      ページ: 2218

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] T_2 measurements in the human brain at 4.7 T using an adiabatic multi-echo sequence - correlation between T_2 and the tissue iron content2006

    • 著者名/発表者名
      F.Mitsumori
    • 雑誌名

      Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 14

      ページ: 2508

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] In vivo localized ^1H MR spectroscopy of rat testes : Stimulated echo acquisition mode (STEAM) combined with short TI inversion recovery (STIR) improves the detection of metabolite signals2006

    • 著者名/発表者名
      M.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Magn. Reson. Med. 55(4)

      ページ: 749-754

  • [雑誌論文] 超高磁場MRIによる人脳内の興奮性及び抑制性神経伝達物質の無侵襲的同時計測の研究2006

    • 著者名/発表者名
      渡邉英宏
    • 雑誌名

      INNERVISION 21(7)

      ページ: 40

  • [雑誌論文] 講座 磁気共鳴分光 IV. 磁気共鳴イメージング(MRI)2006

    • 著者名/発表者名
      渡邉英宏
    • 雑誌名

      分光研究 55

      ページ: 408-419

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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