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2014 年度 実績報告書

前頭葉と辺縁系の脳形態発達―認知機能との関連

公募研究

研究領域精神機能の自己制御理解にもとづく思春期の人間形成支援学
研究課題/領域番号 26118707
研究機関富山大学

研究代表者

松井 三枝  富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 准教授 (70209485)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード脳形態 / 発達 / 前頭葉 / 辺縁系 / MRI / DTI / 海馬 / 灰白質
研究実績の概要

本研究では、乳児期から成人期初期までの脳形態画像にもとづいて、人間の認知機能の最高次の中枢といわれる前頭葉と、記憶、情動や動機づけなどの根幹的な働きにかかわるといわれる大脳辺縁系における形態学的特徴の発達を調べる。また各脳領野をつなぐ白質繊維束の同定を行ない、その方向性の強度について調べ、その発達変化も検討することが目的である。本年度は、乳児期から成人期初期までの脳磁気共鳴画像(Magnetic Resonance Imaging: MRI)および拡散テンソル画像(Diffusion Tensor Imaging: DTI)の健常データベースにもとづき、脳形態学的特徴の発達の検討を行った。MRIについては、前頭葉・側頭葉および大脳辺縁系の重要部位海馬・扁桃体の体積の検討を行なった。DTIについては、脳梁、海馬帯状束、上縦束、下縦束、の主要な交連繊維と連合繊維を各DTIで同定し、拡散異方性に関係する代表的な指標の値を各繊維束で求めた。結果、脳体積のピーク年齢は前思春期に認められ、女子では男子より1~2歳程度早かった。灰白質の体積は、全脳、前頭葉、側頭葉のいずれにおいても、乳児期に急激に増大した。灰白質体積が前思春期にピークを迎え、以降減少していたことは、幼児期までに過剰に形成されたシナプスの刈込みによって機能的洗練が生じるという仮説を支持していた。灰白質体積のピーク年齢が、側頭葉では前頭葉より遅かったことは、感覚・運動機能を司る部位の成長が早く、言語や記憶などの機能と関連する部位の成長が遅いという仮説を支持していた。また前頭葉と側頭葉の体積増加が、5~6歳を境に右側優位から左側優位に逆転したことは、言語機能の発達との関連を示唆した。さらに、神経線維束のFA値の差異が認められ,脳梁,上縦束,下縦束,海馬帯状束の順に高かった。神経線維束のFA値が最大値の90%に達した時の年齢は脳梁,海馬帯状束,上縦束,下縦束の順に低かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

MRIとDTIの解析を比較的順調にすすめることができ、ある程度の結果を出すことができたため。

今後の研究の推進方策

今後の検討課題は以下である。①MRIとDTIの結果の関連を明らかにすることと、②可能な限り、前頭葉、とくに前頭前野に関してMRI上でより詳細な解析をし、発達特徴を明らかにすること、 ③乳児期から成人期までの我々の保持する認知機能の健常データベースに基づき、健常な認知機能の発達を検討する、④ 健常のMRI,DTI,認知機能の個々に解析された結果について、年齢との関係を統計学的に検討する、⑤可能な限り、統合失調症の認知機能および形態学的特徴について健常者のデータと比較検討する。とくに10代前半から20代後半にかけての患者と健常者の比較検討を、年齢をひとつの指標にしながら行なう。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Normal development of human brain white matter from infancy to early adulthood: a diffusion tensor imaging study.2015

    • 著者名/発表者名
      Uda S, Matsui M, et al
    • 雑誌名

      Developmental Neuroscience

      巻: 37 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1159/000373885

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Developmental changes in the corpus callosum from infancy to early adulthood: A structural magnetic resonance imaging study.2015

    • 著者名/発表者名
      Tanaka-Arakawa MM, Matsui M, et al
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 ページ: e0118760

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0118760

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Referential framework for transcranial anatomical correspondence for fNIRS based on manually traced sulci and gyri of an infant brain.2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui M, Homae F et al
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 80 ページ: 55-68

    • DOI

      10.1016/j.neures.2014.01.003

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Difficulty of crossmodal processing in individuals with autism spectrum disorders: An audio-visual gap/overlap paradigm study.2014

    • 著者名/発表者名
      Katagiri M, Miya K, Matsui M
    • 雑誌名

      Research in Autism Spectrum Disorders

      巻: 8 ページ: 424-431

    • DOI

      10.1016/j.rasd.2014.01.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Does sleep improve memory organization?2014

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi M, Furuta H, Sumiyoshi T, Suzuki M, Ochiai Y, Hosokawa M, Matsui M, Kurachi M
    • 雑誌名

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      巻: 8 ページ: 65

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2014.00065

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Does neurocognitive function affect cognitive bias toward an emotional stimulus? Association between general attentional ability and attentional bias toward threat.2014

    • 著者名/発表者名
      Hakamata Y, Matsui M, Tagaya H
    • 雑誌名

      Frontier in Psychology, section Personality and Social Psychology

      巻: 5 ページ: 881

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2014.00881

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 神経とこころの発達2014

    • 著者名/発表者名
      作田亮一、金沢創、小西行郎、松井三枝
    • 雑誌名

      脳と発達

      巻: 46 ページ: 140-143

  • [雑誌論文] 小児心身医学に必要な心理検査・発達検査2014

    • 著者名/発表者名
      片桐正敏、松井三枝
    • 雑誌名

      子どもの心とからだ

      巻: 22 ページ: 274-286

  • [学会発表] 統合失調症患者における記憶の組織化と前頭前野の脳活動ーNIRSによる活動2015

    • 著者名/発表者名
      越智大輔、松井三枝,大塚貞男、星野貴俊、石井政栄、樋口悠子,高橋努、鈴木道雄
    • 学会等名
      第10回日本統合失調症学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-28
  • [学会発表] 自我障害尺度(SELF28)の開発とそれを用いた統合失調症の病期による横断的比較2014

    • 著者名/発表者名
      西山志満子、高橋努、古市厚志、樋口悠子、松岡理、松井三枝、住吉太幹、倉知正佳、鈴木道雄
    • 学会等名
      第18回日本精神保健・予防学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-16
  • [学会発表] 統合失調症患者における記憶の組織化と前頭前野の脳活動ーNIRSによる活動2014

    • 著者名/発表者名
      越智大輔、松井三枝,大塚貞男、星野貴俊、石井政栄、樋口悠子,高橋努、鈴木道雄
    • 学会等名
      第14回精神疾患と認知機能研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-08
  • [学会発表] 統合失調症の認知機能は社会機能に影響を及ぼすか2014

    • 著者名/発表者名
      松井三枝
    • 学会等名
      第14回精神疾患と認知機能研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-08
    • 招待講演
  • [学会発表] 乳児頭部MRIを対象としたマニュアルトレーシングによる脳表マクロアナトミーの解析および代表的な経頭蓋ランドマークと脳溝・脳回との空間マップの作成2014

    • 著者名/発表者名
      続木大介、松井三枝、保前文高、渡辺はま、檀一平太、多賀厳太郎
    • 学会等名
      第19回認知神経学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-07-26

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公開日: 2016-06-01  

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