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2018 年度 実績報告書

脳損傷後機能可塑性と脳構造・連絡性の時空間ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 16H03300
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

林 拓也  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50372115)

研究分担者 山本 竜也  つくば国際大学, 医療保健学部, 助教 (60724812)
合瀬 恭幸  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 専門技術員 (70519404)
伊佐 正  京都大学, 医学研究科, 教授 (20212805)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード神経連絡性 / 拡散強調MRI画像 / 安静時機能的MRI画像 / 神経トレーサー
研究実績の概要

安静時脳機能MRI画像法および拡散強調画像法によるコネクトームの測定技術の確立を進め非侵襲観察技術による生体脳の可塑的変化の観察精度の向上をはかった。また拡散強調画像により得た脳機能・行動の変化時における皮質内神経突起特性の解析技術の最適化と妥当性の検証を進め、神経突起特性(神経突起密度や神経突起方向のバラつき)の皮質内分布が、皮質のミエリンや皮質厚などと関連する結果を得た。我々がヒトの脳において示した結果(Fukutomi et al. 2018)とも相同的な結果が得られ種間で技術を検証することができた。さらに神経突起の連絡を追跡する技術(神経拡散トラクトグラフィー)の手法の最適化や改善をすすめ、古典的神経トレーサー(BDA)との比較検証を行った。これにより神経拡散トラクトグラフィーの解析精度を確認することができた。さらに脳可塑性に伴う運動機能・行動の長期的変化のみられた脳の一部の連絡性について、神経拡散トラクトグラフィーによって大脳皮質の連絡性を調べたところ同じ個体の前の状態に比較して変化がみられることがわかった。同じ個体において神経トレーサーによる神経線維追跡を行ったところ、神経トレーサーにおいても正常個体と比較して連絡性の変化がみられることがわかった。今後これら神経拡散トラクトグラフィーと神経トレーサーとの両者の統合的解析を進め、霊長類の行動変化に伴う脳内の神経連絡性や神経突起の変化がどのように生じるのか明らかにする。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Does the Diffusion Tensor Model Predict the Neurite Distribution of Cerebral Cortical Gray Matter? - Cortical DTI-NODDI2018

    • 著者名/発表者名
      Fukutomi Hikaru、Glasser Matthew F、Murata Katsutoshi、Akasaka Thai、Fujimoto Koji、Yamamoto Takayuki、Autio Joonas A、Okada Tomohisa、Togashi Kaori、Zhang Hui、Van Essen David C、Hayashi Takuya
    • 雑誌名

      BioRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1101/441659

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neurite imaging reveals microstructural variations in human cerebral cortical gray matter2018

    • 著者名/発表者名
      Fukutomi Hikaru、Glasser Matthew F.、Zhang Hui、Autio Joonas A.、Coalson Timothy S.、Okada Tomohisa、Togashi Kaori、Van Essen David C.、Hayashi Takuya
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 182 ページ: 488~499

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2018.02.017

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ヒト脳の解明のための霊長類脳コネクトーム研究2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Takuya
    • 学会等名
      第21回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Towards the Macaque Connectome: 24-Channel 3T Multi-Array Coil, MR Sequences, and HCP-style Preprocessing2018

    • 著者名/発表者名
      Autio Joonas, Ose Takayuki, Ohno Masahiro, Kawabata Yoshihiko, Urushibata Yuta , Nishigori Kantaro, Yamaguchi Masataka, Hori Yuki, Yoshida Atsushi, Murata Katsutoshi, Glasser Matthew F, Hayashi Takuya.
    • 学会等名
      ISMRM2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Resting state functional corticostriatal connectivity in Parkinsonian monkeys2018

    • 著者名/発表者名
      Autio Joonas, Ose Takayuki, Nishigori Kantaro, Tanki Nobuyoshi, Takahashi Jun, Glasser Matthew F, Hayashi Takuya
    • 学会等名
      ISMRM2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a 24-Channnel 3T Multi-Array Coil for functional MRI in awake monkeys2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Atsushi, Hori Yuki, Nishigori Kantaro, Ohno Masahiro, Kawabata Yoshihiko, Murata Katsutoshi, Urushibata Yuta , Yamaguchi Masataka, Autio Joonas, Glasser Matthew F, Hayashi Takuya
    • 学会等名
      ISMRM2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Translating the Human Connectome Project to Marmoset Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Hori Yuki, Autio Joonas, Ohno Masahiro, Kawabata Yoshihiko, Urushibata Yuta , Murata Katsutoshi, Yamaguchi Masataka, Kawasaki Akihiro, Takeda Chiho, Yokoyama Chihiro, Glasser Matthew F, Hayashi Takuya
    • 学会等名
      ISMRM2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Resting State Functional CorticoStriatal Connectivity in Parkinsonian Monkeys2018

    • 著者名/発表者名
      Autio Joonas, Nishigori Kantaro, Tanki Nobuyoshi, Yamaguchi Masataka, Takahashi Jun, Glasser Matthew F, Hayashi Takuya
    • 学会等名
      第41回日本神経科学学会
  • [学会発表] Resting state functional corticostriatal connectivity in Parkinsonian monkeys2018

    • 著者名/発表者名
      Autio Joonas, Ose Takayuki, Nishigori Kantaro, Tanki Nobuyoshi, Takahashi Jun, Glasser Matthew F, Hayashi Takuya
    • 学会等名
      第2回ヒト脳イメージング研究会
  • [学会発表] Development of a 24-Channel Multi-Array Coil for functional MRI at 3T in awake macaques2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Atsushi, Hori Yuki, Nishigori Kantaro, Ohno Masahiro, Kawabata Yoshihiko, Urushibata Yuta , Murata Katsutoshi, Yamaguchi Masataka, Autio Joonas, Glasser Matthew F, Hayashi Takuya
    • 学会等名
      第2回ヒト脳イメージング研究会
  • [学会発表] Dopaminergic modulation of functional connectome in anesthetized macaque monkeys2018

    • 著者名/発表者名
      Nishigori Kantaro, Ose Takayuki, Ohno Masahiro, Yamaguchi Masataka, Autio Joonas, Yoshida Atsushi, Negishi Toru, NAKAZAWA Shunsuke, urushino Naoko, Ichihara Junji, Hayashi Takuya
    • 学会等名
      第2回ヒト脳イメージング研究会
  • [学会発表] Translating Human Connectome Project to Marmoset Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Hori Yuki, Autio Joonas, Ohno Masahiro, Kawabata Yoshihiko, Urushibata Yuta , Murata Katsutoshi, Kawasaki Akihiro, Takeda Chiho, Yokoyama Chihiro, Yamaguchi Masataka, Yoshida Atsushi, Glasser Matthew F, Van Essen David, Hayashi Takuya
    • 学会等名
      第2回ヒト脳イメージング研究会
  • [学会発表] Prediction of Neurite Indices From Diffusion Tensor Imaging in the human cerebral cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Fukutomi Hikaru, Akasaka Thai, Fujimoto Koji, Yamamoto Takayuki, Okada Tomohisa, Kaori Togashi, Hayashi Takuya
    • 学会等名
      ISMRM2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Does Diffusion Tensor Model Predict Neurite Distribution of Cerebral Cortical Gray Matter? ? Cortical DTI-NODDI2018

    • 著者名/発表者名
      Fukutomi Hikaru, Murata Katsutoshi, Glasser Matthew F, Akasaka Thai, Fujimoto Koji, Yamamoto Takayuki, Autio Joonas, Okada Tomohisa, Kaori Togashi, Zhang Gary Hui, Van Essen David, Hayashi Takuya
    • 学会等名
      第2回ヒト脳イメージング研究会
  • [学会発表] 霊長類脳コネクトームと病態解明2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Takuya
    • 学会等名
      第9回札幌神経科学研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Age-dependent changes of structure, myelin and neurite in adult human cerebral cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Akihiro, Fukutomi Hikaru, watanabe kyosuke, Morito Yusuke, Tajima Kanako, Ebisu Kyoko, Iwasaki Miho, Mizuno Kei, Hayashi Takuya, Watanabe Yasuyoshi
    • 学会等名
      第2回ヒト脳イメージング研究会

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公開日: 2019-12-27  

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