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2019 年度 実績報告書

霊長類のMRI脳区分マップに基づくヒトの脳構造の進化・発達過程の統合的理解

研究課題

研究課題/領域番号 17K18097
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

酒井 朋子  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, 研究員(任常) (30640099)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードオープンサイエンス / 計算解剖学 / 比較神経科学 / 脳進化 / 脳発達 / 霊長類 / DTI / MRI
研究実績の概要

主な研究実績として、第一に、米国のJohns Hopkins University School of Medicine(JHMI)のの技術的支援のもと、ヒト脳で開発された最先端の画像位置合わせアルゴリズム(LDDMM)により、ヒトと非ヒト霊長類の脳構造MRIを同一の座標空間上で、重ね合わせることで、進化的変化に伴う脳構造の変化率から脳進化マップを構築する計算技術を開発した(Sakai et al., preparing)。第二に、構築した脳進化マップから、サルからヒトへの進化過程で、島、視床下部、帯状回、脳梁、皮質下構造の構造はほとんど変化しないが、前頭葉、頭頂葉など高次認知機能を司る脳領域の構造がヒトにおいてのみ拡大することを見出した(Sakai et al., preparing)。第三に、日本モンキーセンターが所有する霊長類脳標本コレクションの中から、8種類の脳標本を選定し、9.4テスラの高磁場MRI装置により、構造画像と拡散強調画像を撮像し、これらのデータを集約することで、日本モンキーセンター霊長類脳画像リポジトリ(http://www.j-monkey.jp/BIR/index_e.html)を更新した (2019年5月時点:合計20種28個体の脳画像収集)(Neuroimage, invited paper, preparing)。特筆すべき研究実績として、2019年秋にロンドンで開催された霊長類脳MRI国際連携コンソーシアム(PRIMatE Data Exchange, PRIME-DE)のワークショップに参加した。(PRIME-DE, Neuron, 2020)。また、Oxford University が主催するセミナーにて霊長類の種間比較脳イメージング研究について招待講演も行った。その他の研究実績として、招待講演2題、国内会議における発表2件も行った。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] Radiology and Radiological Science/JHMI(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Radiology and Radiological Science/JHMI
  • [国際共同研究] The National Chimpanzee Brain Resource(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      The National Chimpanzee Brain Resource
  • [国際共同研究] Faculty of Science/Complex Traits Genetics, CNCR/VU Amsterdam(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      Faculty of Science/Complex Traits Genetics, CNCR/VU Amsterdam
  • [国際共同研究] JNCA/University of Strasbourg(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      JNCA/University of Strasbourg
  • [雑誌論文] Accelerating the evolution of nonhuman primate neuroimaging2020

    • 著者名/発表者名
      The PRIMatE Data Exchange (PRIME-DE) Global Collaboration Workshop and Consortium
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 105 ページ: 600-603

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2019.12.023

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 霊長類比較脳MRI研究のためのJMC霊長類脳画像リポジトリ:精神・神経疾患の進化的起源の解明に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      酒井 朋子 , 畑純一、太田裕貴、新宅勇太、木村直人、森進、岡野ジェイムス洋尚、濱田穣、岡野栄之、 大石健一
    • 雑誌名

      第47回日本磁気共鳴医学学会大会講演抄録集

      巻: 39 ページ: 223-223

  • [学会発表] 非ヒト霊長類の脳イメージング研究の発展・加速;The PRIMatE Data Exchange (PRIME-DE) Global Collaboration Workshop and Consortium2020

    • 著者名/発表者名
      酒井朋子、南本敬史、平林敏行
    • 学会等名
      第9回日本マーモセット研究会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Mapping the Evolution and Development of the Primate Brain by Various Neuroimaging Techniques2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Sakai
    • 学会等名
      日本発生生物学会第53回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparison of various primates specimen brain structure using MRI image2020

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Sogabe, Junichi Hata, Tomoko Sakai, Yuta Shintaku, Hiroki Ohta, Hideyuki Okano, Hirotaka James Okano
    • 学会等名
      The 43st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • [学会発表] 霊長類比較脳MRI研究のためのJMC霊長類脳画像リポジトリ:精神・神経疾患の進化的起源の解明に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      酒井 朋子 , 畑純一、太田裕貴、新宅勇太、木村直人、森進、岡野ジェイムス洋尚、濱田穣、岡野栄之、 大石健一
    • 学会等名
      第47回日本磁気共鳴医学学会大会
  • [学会発表] 非ヒト霊長類の脳標本を使用した白質異方性拡散の拡散強調MRイメージングの特性2019

    • 著者名/発表者名
      曽我部和美, 畑純一, 酒井朋子, 新宅勇太, 太田裕貴, 岡野ジェイムス洋尚
    • 学会等名
      第47回日本放射線技術学会秋季学術大会
  • [学会発表] Mapping the Evolution and Development of the Primate Brain by Neuroimaging2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Sakai
    • 学会等名
      Department of Experimental Psychology - Cognitive & Behavioural Neuroscience Seminar series (BEACON), Oxford University
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 心の進化を語ろうー比較認知科学からの人間探求2019

    • 著者名/発表者名
      松沢 哲郎 編
    • 総ページ数
      265
    • 出版者
      株式会社 岩波書店
    • ISBN
      978-4000063364
  • [備考] JMC Centre Primates Brain Imaging Repository

    • URL

      http://www.j-monkey.jp/BIR/index_e.html

  • [備考] Laboratory of Brain Anatomical MRI, JHM(共同研究先)

    • URL

      http://lbam.med.jhmi.edu/

  • [備考] The National Chimpanzee Brain Resource(共同研究先)

    • URL

      https://www.chimpanzeebrain.org

  • [備考] The dutch connectome lab, VU Amsterdam(共同研究先)

    • URL

      http://www.dutchconnectomelab.nl/index.php#home

  • [備考] LNCA, University of Strasbourg(共同研究先)

    • URL

      https://lnca.fr/23.html

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公開日: 2021-01-27  

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