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

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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。