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2021 年度 実績報告書

7テスラ超高磁場 MRI による in vivo 大脳皮質分節マッピング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22985
研究機関生理学研究所

研究代表者

福永 雅喜  生理学研究所, システム脳科学研究領域, 准教授 (40330047)

研究分担者 梅田 雅宏  明治国際医療大学, 医学教育研究センター, 教授 (60223608)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワード髄鞘密度 / 大脳皮質 / 7テスラMRI
研究実績の概要

レイヤーレベルの大脳皮質髄鞘密度を反映するMyeloarchitectonic imaging法の開発と、個人脳データに基づく脳アトラス構築のために、皮質内髄鞘分布を高度に反映する定量的磁化率画像および緩和画像の開発、細胞微細形状計測に特化した拡散画像法の開発と7テスラ超高磁場MRIへの導入、定量的磁化率画像・緩和画像および拡散画像から髄鞘密度分布様態を画像化、Myeloarchitectonic imagingによる大脳皮質髄鞘密度分布解析と皮質分節再構築を計画した。昨年度に続き、大脳皮質微細髄鞘構造描出の技術的基盤整備を実施し、多チャンネルコイルの各エレメントから得られる複素信号の合成精度改善のための Computationally Efficient Combination of Multi-channel Phase Data From Multi-echo Acquisitions (ASPIRE) シーケンスの大脳皮質計測への最適化、拡散情報収集のためのDiffusion Spectrum Imaging(DSI)の大脳皮質内細胞構造計測への最適化を実施した。これらにより、ヒト生体計測を前提とする実用計測時間内に、3から5つの異なるエコー時間を収集でき、かつ0.6 mmの平面分解能を有する磁化率画像の収集が可能となった。また、拡散計測では、DSI法にて計測した拡散MRI画像をもとに generalized DSI farmework を応用した generalized anisotropy にて、基底核を構成する深部灰白質の各解剖学的構造毎に分離が可能であった。これらの検討をもとに、超高磁場7テスラMRIにより得た磁化率、緩和時間、拡散情報を複合することでマルチパラメトリックパーセレーションを皮質に適用する多変量解析アルゴリズムの検討を進めている。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Layer-specific activation in human primary somatosensory cortex during tactile temporal prediction error processing2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Yinghua、Huber Laurentius、Yang Jiajia、Fukunaga Masaki、Chai Yuhui、Jangraw David C.、Chen Gang、Handwerker Daniel A.、Molfese Peter J.、Ejima Yoshimichi、Sadato Norihiro、Wu Jinglong、Bandettini Peter A.
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 248 ページ: 118867~118867

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2021.118867

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] χ-separation: Magnetic susceptibility source separation toward iron and myelin mapping in the brain2021

    • 著者名/発表者名
      Shin Hyeong-Geol、Lee Jingu、Yun Young Hyun、Yoo Seong Ho、Jang Jinhee、Oh Se-Hong、Nam Yoonho、Jung Sehoon、Kim Sunhye、Fukunaga Masaki、Kim Woojun、Choi Hyung Jin、Lee Jongho
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 240 ページ: 118371~118371

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2021.118371

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The integrative role of the M1 in motor sequence learning2021

    • 著者名/発表者名
      Hamano Yuki H.、Sugawara Sho K.、Fukunaga Masaki、Sadato Norihiro
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 760 ページ: 136081~136081

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2021.136081

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cognitive control affects motor learning through local variations in GABA within the primary motor cortex2021

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Shuki、Fukunaga Masaki、Sugawara Sho K.、Hamano Yuki H.、Yamamoto Tetsuya、Sadato Norihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 18566

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97974-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association Study Between White Matter Microstructure and Intelligence Decline in Schizophrenia2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Junya、Miura Kenichiro、Fukunaga Masaki、Nemoto Kiyotaka、Koshiyama Daisuke、Okada Naohiro、Morita Kentaro、Yamamori Hidenaga、Yasuda Yuka、Fujimoto Michiko、Ito Satsuki、Hasegawa Naomi、Watanabe Yoshiyuki、Kasai Kiyoto、Hashimoto Ryota
    • 雑誌名

      Clinical EEG and Neuroscience

      巻: in press ページ: 0

    • DOI

      10.1177/15500594211063314

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vestibular Morphological Asymmetry Associated With Motion Sickness Susceptibility2021

    • 著者名/発表者名
      Harada Takumi、Sugawara Tomoko、Ito Taeko、Wada Yoshiro、Fukunaga Masaki、Sadato Norihiro、Larroque Stephen K.、Demertzi Athena、Laureys Steven、Sakai Hiroyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 15 ページ: 763040

    • DOI

      10.3389/fnins.2021.763040

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Reproducibility evaluation on resolving complex fiber orientations using diffusion spectrum imaging at 3T and 7T2021

    • 著者名/発表者名
      Chen NH, Cho KH, Chao YP, Huang SM, Sadato N, Kuo LW, Fukunaga M
    • 学会等名
      2021 ISMRM & SMRT Annual Meeting & Exhibition
    • 国際学会
  • [学会発表] Layer-specific activation of prediction in the human midcingulate cortex2021

    • 著者名/発表者名
      Yang J, Fukunaga M, Yu Y,Huber L, Bandettini PA, Sadato N
    • 学会等名
      2021 ISMRM & SMRT Annual Meeting & Exhibition
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultra high field functional-structural MRI analysis of neural basis of intentional sharing2021

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga M
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] 追跡眼球運動中の大脳皮質活動特性:円滑追跡眼球運動と衝動性眼球運動の比較2021

    • 著者名/発表者名
      三浦健一郎,山本哲也,松田圭司,松本純弥,橋本亮太,小野誠司,定藤規弘,福永雅喜
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] 追跡眼球運動中の大脳皮質活動特性:円滑追跡眼球運動と衝動性眼球運動の比較2021

    • 著者名/発表者名
      中山義久,菅原翔,福永雅喜,濱野友希,定藤規弘,西村幸男
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] 7T-MR装置を用いた1H-CSIによる脳の代謝物計測2021

    • 著者名/発表者名
      梅田雅宏, 福永雅喜, 定藤規弘, 渡辺康晴, 河合裕子, 村瀬智一, 樋口敏宏
    • 学会等名
      第49回日本磁気共鳴医学会大会
  • [学会発表] Inferotemporal Lobe High-Resolution fMRI at Ultra-High Field Using Multi-Shot EPI.2021

    • 著者名/発表者名
      Waggoner RA, Fukunaga M, Tanskanen T, Ueno K, Sadato N, Tanaka K
    • 学会等名
      第49回日本磁気共鳴医学会大会
  • [学会発表] 7テスラ超高磁場MRIによる脳イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      福永雅喜
    • 学会等名
      第39回神経治療学会学術大会シンポジウム
  • [学会発表] Orientation Distribution Function (ODF) based reproducibility in diffusion spectrum imaging (DSI) at 3T and 7T2021

    • 著者名/発表者名
      Chen NH, Cho KH, Chao YP, Huang SM, Sadato N, Kuo LW, Fukunaga M
    • 学会等名
      ISMRM Diffusion Study Group Trainee Day: 24 Hours of DIFFUSION Around the World!
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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