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グルタミン酸は人脳内の主要な興奮性の神経伝達物質であり、γ-アミノ酪酸(GABA)は主要な抑制性の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J_<HH>カップリング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および抑制性神経伝達物質であるGABAを同時に検出し、定量化を行うことを目的とした。
これを達成すべく、まず測定法を検討し、局所励起2D CT COSY法によってグルタミン酸、GABA同時検出が可能であることを見出した。この方法をヒト用4.7T MR装置上に開発し、ファントム実験およびボランティア測定によってそれぞれのピーク検出が可能であることを実証した。続いて、測定方法を改良し、ISIS CT COSY法を提案、開発し、本方法によっても、それぞれのピーク検出が可能であることを示した。また、後処理法を開発し、渦電流磁場によるF_2方向の歪みおよび動き等によるF_1ノイズを改善できることを実証した。続いて、ISIS CT COSY法で取得できる2次元スペクトルの定量化方式を開発し、ヒト脳内でグルタミン酸、GABAの濃度測定を実施した。
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