Establishing the pipeline for 3D reconstruction of neurophysiological and anatomical maps of the nonhuman primate brain

建立非人类灵长类大脑神经生理学和解剖图 3D 重建的管道

基本信息

批准号：
19KK0192
负责人：
伊佐正
金额：
$ 11.65万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-10-07 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題においては、霊長類の脳を対象とし、領域間の解剖学的結合関係と機能的MRIなどによって計測される生理的な機能連関がどのような関係にあるのかを明らかにすることを目的とした。そのために、（１）神経トレーサーによる神経経路を可視化したデータを三次元再構築するパイプラインの構築と、（２）脳の機能的ネットワークを機能的MRIによって解析し、それらを同一個体において関連する領域の解剖学的結合関係を対比させながら解析するパイプラインを構築する、ことを目指した。（１）については、マーモセット脳において、中脳上丘の異なる空間表現部位（吻側は中心視野、尾側は周辺視野）に逆行性ウィルストレーサーを注入し、逆行性に標識される皮質細胞の分布を三次元再構築するパイプラインをCold Spring Harbour研究所のPartha Mitra博士とともに、構築を試みた。令和４年度春の時点では、三次元再構築するためのパイプラインは完成し、軸索走行を自動的にトレースするシステムはほぼ完成したが、逆行性標識細胞の検出においては、一部軸索を細胞体と間違えることがあり、より高精度化に向けたてシステム改良中である。一方（２）については、ベルギーのKUリューベンのVanduffel教授と共同し、同グループで開発された、マカクザルの頭蓋骨密着型のMRI用コイルを改造して京都大学の７TのMRI機での使用が可能な特製のコイルを開発し、サルの７T機での安静時結合の解析に成功した。特に両側の運動前野間の結合に関心を持っており、そのウィルストレーサーを用いた経路の選択的遮断とその解剖学的標識にも成功した。これにより、解剖学的結合と安静時MRIによる機能的結合の関係を解析、さらに選択的遮断した時の効果を解析できるところまできた。しかし、令和４年度に基盤Sを獲得したことで、本プロジェクトは別プロジェクトで継続の予定である。

This research topic was aimed at primate brains and was intended to clarify the relationship between the anatomical connections between regions and the physiological functional links measured by functional MRI, etc. To this end, we aimed to (1) build a pipeline that visualizes neural pathways using neural tracers, and (2) build a pipeline that analyzes functional networks of the brain by functional MRI and analyzes them while comparing the anatomical connection relationships of同一个人的相关区域。关于（1），我们试图与冷春港的Partha Mitra博士一起构建管道，该管道将逆行病毒示踪剂注入了中脑超级胶体的不同空间表达的位点（rostral视觉是核心和尾视觉是外围视觉），并构建了一个管道层的型号。截至2022年春季，完成了三维重建的管道，并且自动跟踪轴突的系统几乎完成了，但是在检测逆行标记的细胞时，可能会误认为细胞体，并且该系统目前正在精制以提高其准确性。另一方面，与比利时的Ku Luben的Vanduffel教授合作，我们开发了一种特殊的线圈，用于京都大学的7T MRI机器，其中我们修改了该集团开发的猕猴的头骨涂层MRI线圈，并成功地分析了Monkeys在7T机器上的休息耦合。他对优先皮层两侧之间的结合特别感兴趣，并且在选择性阻断途径和使用病毒示踪剂的解剖标签方面也成功了。这导致了可以通过静止MRI分析解剖连接和功能连接之间的关系的点，并分析选择性阻滞的效果。但是，随着2022年基本S的收购，该项目计划继续作为一个单独的项目。

项目成果

期刊论文数量（86）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

機能回復の脳科学

功能恢复的脑科学

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yusuke Yamamoto;Reona Yamaguchi;Tomohiko Takei;Zenas C. Chao;Tadashi Isa;Tadashi Isa;Tadashi Isa;Tadashi Isa;伊佐　正
通讯作者：
伊佐　正

How the brain works for recovery from spinal cord injury

大脑如何工作以从脊髓损伤中恢复

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Isa Kaoru;Sooksawate Thongchai;Kobayashi Kenta;Kobayashi Kazuto;Redgrave Peter;Isa Tadashi;Tadashi Isa;Tadashi Isa;Tadashi Isa
通讯作者：
Tadashi Isa

Difference in context-dependency between orienting and defense-like responses induced by the superior colliculus