Comprehensive analyses of connectivity pathology of schizophrenia: next generation connectivity analyses using higher magnetic field MRI

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H02749
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52030:Psychiatry-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Murai Toshiya 京都大学, 医学研究科, 教授 (30335286)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡田 知久 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (30321607) ; 宮田 淳 京都大学, 医学研究科, 講師 (90549099)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 統合失調症

Outline of Final Research Achievements

To investigate connectivity pathology of schizophrenia, we performed high angular resolution MRI scanning (3 tesla) and higher magnetic field MRI scanning (7 tesla) in schizophrenia as well as in normal healthy subjects. Using the 3 tesla MRI data, we performed Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging (NODDI), Fixel-Based Analysis, Free Water Imaging, as well as Myelin Mapping, and revealed white matter pathology associated with schizophrenia. As for the 7 tesla MRI, we developed a protocol to investigate resting state functional MRI data, which enables functional connectivity analyses involving small brain structures.

Free Research Field

精神医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

統合失調症の原因はいまだ不明であるが、その一つの可能性として、脳内の神経結合（脳の個別の場所の間の連絡）の異常があることが先行研究から推定されている。しかしながら、人の脳で神経結合の詳細な観察を行うには、これまでいくつもの技術的な限界があった。今回の研究では、高性能の脳画像技術（高傾斜磁場MRI、高磁場MRI）、および先端の画像解析技術を用いることで、従来では観察することが困難であった水準で、統合失調症の神経結合の病理を画像化することに成功した。