ヒト発達脳の多波長光イメージング

人类大脑发育的多波长光学成像

• 批准号: 20K20601
• 负责人: 多賀 厳太郎
• 金额: $ 16.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20601/
• 关键词: シトクロム; グリンファティックシステム; NIRS; 脳; 代謝; 酸素化; 近赤外分光法; ヘモグロビン; 乳児

脳における血液酸素化と代謝の動態を非侵襲に計測可能な８波長レーザーを用いた赤外分光法装置の開発を行なってきた。昨年度、これを用いて、酸素化ヘモグロビン(oxy-Hb)、脱酸素化ヘモグロビン(deoxy-Hb)、シトクロムcオキシダーゼの酸化型と還元型の差分(ox-CCO)の濃度変化を計測できることを確認した。本年度、水に対してより高い吸光度を持つ長波長のレーザーを含む装置を作れば、組織中の水(H2O)の量変化も同時に計測できるという発想を得た。これにより、睡眠中の脳組織での水輸送の亢進が老廃物の除去を担っているとするグリンファティックシステムの動態も計測できると期待された。そこで、940nmのレーザーを含むような計測装置の改変と、oxy-HB、deoxy-Hb、ox-CCOにH2Oの吸収を加えたランベルト・ベール式よりそれらの変化を計算するプログラムの変更を行った。光源から1、2、3、4cmの距離に配置したセンサーパッドで、組織の異なる深さで４種類の物質の変化を高時間分解能(0.1s以下)で計測できる装置が完成した。成人10名を対象とし、閉眼安静時または周期的呼吸条件における前頭部の計測を行った。また、上肢の虚血時の筋肉の計測を行った。その結果、頭部の浅部では、oxy-HBとdeoxy-Hbが同位相で変化するが、深部では逆位相の変化をすること、oxy-HBとH2Oは浅部で逆位相の変化をすること、虚血時の筋ではox-CCOのゆるやかな減少が生じること等が検出された。これらより、脳組織と筋組織において、異なる深度に応じた酸素化、代謝、水輸送の動態が感度良く計測できることが明らかになった。また、安全性が確立しているクラス１Mのレーザー光強度の範囲内で、成人においてSN比の高い十分な信号が得られたことから、乳児における計測にも問題がないことが確認された。

It is possible to use the infrared infrared spectroscopic device for 8-wave-length chromatography in the dynamic dynamic analysis of blood acidification by infrared spectroscopy. In the past year, we used the following methods: acidizing, acidizing, deacidizing, acidizing, deacidification, deaci This year, the high absorbance of the water supply has been used in the long-term wavelength testing equipment, and the amount of water (H2O) in the tissue has been reduced. At the same time, the performance of the system has been improved. In the middle of sleep, the organization is responsible for the transportation of water and other substances that can increase the activity of the elderly. The equipment is modified, oxy-HB, deoxy-Hb, ox-CCO, H2O, and the equipment is changed, oxy-HB, deoxy-Hb, ox-CCO, H2O, and so on. The computer is used to calculate the performance of the computer. The light source 1, 2, 3, 4cm are far from the configuration equipment, the organization and the equipment, and the high time decomposition energy (less than 0.1s) is calculated to complete the test. The respiratory conditions of 10 adults with dysphagia and eye rest during the cycle were measured before and after the test. When the upper limb is suffering from blood deficiency, the muscles and muscles should be checked. The results of the experiment, the results of the test, the results of the test, the results In order to improve the dynamic sensitivity of the system, we need to make sure that the dynamic sensitivity of the system is good. Make sure that the signal is within the range of light intensity, that is, the signal that the SN is 10% higher than that of the adult, and that the problem is not correct.

项目成果

Global entrainment in the brain-body-environment: retrospective and prospective views

脑-身体-环境中的整体夹带：回顾性和前瞻性观点

• DOI: 10.1007/s00422-021-00898-2
• 发表时间: 2021
• 期刊: Biological Cybernetics
• 影响因子: 1.9
• 作者: Taga;G.
• 通讯作者: G.

多波長NIRSによる脳組織酸素化・代謝・流体輸送のダイナミクスの分析

使用多波长 NIRS 分析脑组织氧合、代谢和液体运输的动态

• 发表时间: 2022
• 作者: Satoshi Ikegame;Kasopefoluwa Oguntuyo;Takao Hashiguchi;Makoto Takeda;Benhur Lee;前田百合香・松野孝平・山口 篤・村瀬弘人;多賀厳太郎・渡辺はま
• 通讯作者: 多賀厳太郎・渡辺はま

多賀厳太郎

多贺源太郎

• 发表时间: 2021
• 期刊: CLINICAL NEUROSCIENCE
• 作者: 篠塚崇徳;宮澤剛史;唐澤啓子;小関泰之;安井正人;塗谷睦生;石野史敏;脳の発達
• 通讯作者: 脳の発達

Neurovascular and glymphatic dynamics of the developing brain during sleep

睡眠期间发育中的大脑的神经血管和类淋巴动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: Gentaro Taga