Clarification of Anesthesia Pharmacology Network by Brain Activity MRI

通过脑活动 MRI 阐明麻醉药理学网络

• 批准号: 20H03630
• 负责人: 畑 純一
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03630/
• 关键词: MRI; 麻酔; 脳活動; 霊長類; ネットワーク; 安静時脳機能MRI; 超高磁場MRI; コモンマーモセット; パルスシーケンス; 脳機能ネットワーク; グラフ理論; 意識; 脳機能; 超高磁場; 安静時fMRI; 脳ネットワーク; コモンマーモセットマーモセット; マーモセット

麻酔・鎮静薬はこの意識を強制的に奪う。これまで多彩な麻酔・鎮静薬が開発され、細胞レベルでの作用機序は明らかにされているが、未だいかにして「無意識」を創出するのか詳細は不明である。この理由として脳内ネットワークに対する作用が未解明であることが挙げられる。これに対し本研究では脳機能イメージングとして脳活動の状況を計測することが可能である安静時脳機能MRI法(resting state - functional Magnetic Resonance Imaging; rs-fMRI) 法を用いることで、作用機序の異なる麻酔・鎮静薬による脳領域間の活動ネットワークを全脳領域間にて解析し、いかにして「無意識」を創出するのかを解明する。またヒトでは使用可能な薬剤に限りがあるため、薬物動態や脳機能がヒトと類似している非ヒト霊長類コモンマーモセットを対象とすることで解明を目指す。当研究課題では、(1)超高磁場MRIによるrsfMRI実験、(2)麻酔薬を用いた実験、(3) ネットワーク解析の３段構成で研究を進めることで麻酔薬の影響を見出していく。これまで(1) 超高磁場MRIによるrsfMRI実験として、超高磁場MRIによる研究環境を当施設に実装完了と多チャンネルコイルの開発を達成した。また、(2)麻酔薬を用いた実験として、動物処置や頭蓋骨の手術手技を確立させた。(3)開発した覚醒下での実験環境に合わせてコモンマーモセットの脳活動計測を試みた。本年度は、得られた実験データと解析環境を用いて麻酔薬理に関する、脳活動自体の変化を評価し、その知見をまとめることで、麻酔による脳活動の知見を公開した。

Anesthetic 酔 · sedative drug 酔 consciousness を forced に capture う. こ れ ま で colorful な hemp 酔, calm 薬 が open 発 さ れ, cell レ ベ ル で の function machine sequence は Ming ら か に さ れ て い る が, not だ い か に し て "unconscious" を hit す る の か detailed は unknown で あ る. The effect of ネットワ に に とが挙げられる on する in と て脳 て脳 に に に に is が unexplained. こ れ に し seaborne this study で は 脳 function イ メ ー ジ ン グ と し て 脳 activity の status を measuring す る こ と が may で あ る quiet when 脳 functional Magnetic Resonance Imaging (MRI) method (resting state - functional Magnetic Resonance Imaging; Rs - を fMRI) method with い る こ と で, function machine sequence の different な る hemp 酔, calm 薬 に よ る 脳 field の activities between ネ ッ ト ワ ー ク を 脳 all areas between に て analytical し, い か に し て "unconscious" を hit す る の か を interpret す る. ま た ヒ ト で は use may な 薬 tonic に limit り が あ る た め, 薬 dynamic や 脳 function が ヒ ト と similar し て い る non ヒ ト 霊 long class コ モ ン マ ー モ セ ッ ト を like と seaborne す る こ と で interpret を refers す. When research topic で は, (1) high magnetic field MRI に よ る rsfMRI be 験, (2) linen 酔 薬 を with い た be 験, (3) ネ ッ ト ワ ー ク parsing の 3 paragraph constitute を で research into め る こ と で hemp 酔 薬 の influences を see the し て い く. こ れ ま で (1) high magnetic field MRI に よ る rsfMRI be 験 と し て, ultra high magnetic field MRI に よ る research environment を when facilities に be finished loading と much チ ャ ン ネ ル コ イ ル の open 発 を reached し た. ま た, (2) linen 酔 薬 を with い た be 験 と し て, animal 処 や skull の surgical manipulation を establish さ せ た. (3) Develop <s:1> た覚 to activate the で <s:1> experimental environment に in conjunction with わせてコモ <s:1> <s:1> モセット モセット モセット 脳 activity measurement を test みた. は this year, and ら れ た be 験 デ ー タ を と analytical environment with い て hemp 酔 薬 Richard に masato す る, autologous の 脳 activities - the を review 価 し, そ の knowledge を ま と め る こ と で, hemp 酔 に よ る 脳 activity の knowledge を public し た.

项目成果

Detection of cranial nerve degeneration in a transgenic Parkinson’s disease model marmoset using multi-contrast mechanism MRI

使用多对比机制 MRI 检测转基因帕金森病模型狨猴的脑神经变性

• 发表时间: 2022
• 作者: Junichi Hata;Reona Kobayashi;Yawara Haga;Mai Mizumura;Hinako Oshiro;Kanako Muta;Naoya Hayashi;Daisuke Yoshimaru;Kei Hagiya;Hirotaka James Okano;and Hideyuki Okano
• 通讯作者: and Hideyuki Okano

Assessment of functional connectivity development in common marmosets by resting-state functional MRI

通过静息态功能 MRI 评估普通狨猴的功能连接发展

• 发表时间: 2021
• 作者: Rina Ito;Yuji Komaki;Fumiko Seki;Mayu Iida;Mitsuki Rikitake;Marin Nishio;Junichi Hata;Takako Shirakawa
• 通讯作者: Takako Shirakawa

Mechanisms of myelin repair, MRI techniques and therapeutic opportunities in multiple sclerosis

多发性硬化症的髓磷脂修复机制、MRI 技术和治疗机会

• DOI: 10.1016/j.msard.2021.103407
• 发表时间: 2022
• 期刊: Multiple Sclerosis and Related Disorders
• 影响因子: 4
• 作者: Sommer Rafael Canani;Hata Junichi;Rimkus Carolina de Medeiros;Klein da Costa Bruna;Nakahara Jin;Sato Douglas Kazutoshi
• 通讯作者: Sato Douglas Kazutoshi

Analysis of Brain Structure and Neural Organization in Dystrophin-Deficient Model Mice with Magnetic Resonance Imaging at 7 T

• DOI: 10.2174/18744400-v15-e2202040
• 发表时间: 2022-03
• 期刊: The Open Neuroimaging Journal
• 作者: Mitsuki Rikitake;J. Hata;Mayu Iida;Fumiko Seki;Rina Ito;Yuji Komaki;Chihoko Yamada;D. Yoshimaru;H. Okano;T. Shirakawa

OGSE Observation of Micro Restricted Structures [Presidential Award Proceedings]

OGSE 微观受限结构观察 [总统奖论文集]

• DOI: 10.2463/jjmrm.2021-1746
• 发表时间: 2022
• 期刊: Japanese Journal of Magnetic Resonance in Medicine
• 作者: OSHIRO Hinako;HATA Junichi;HAYASHI Naoya;HAGA Yawara;YOSHIMARU Daisuke;FURUKAWA Akira
• 通讯作者: FURUKAWA Akira