Functional Networks in the Non-Human Primate Brains

非人类灵长类动物大脑中的功能网络

基本信息

批准号：
22K20703
负责人：
羽賀柔
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

現在、小型霊長類のコモンマーモセットを対象とし、神経変性疾患モデルの作出が試みられている。本研究では、functional MRI(fMRI)から算出されるfunctional connectivity(FC)を用いて健常個体の脳機能ネットワークを解明することで、疾患がもたらす脳機能異常の検出技術を発展させることを目指し、下記を実施した。1.脳機能解析の精度を向上させるため、検討対象の個体を追加した。本研究では健常個体のコモンマーモセットについて覚醒下でのfMRI実験が必要があり、その前準備としてheadpost設置手術を実施した。2.既存の個体はfMRI実験を進行し、新規の個体についてはトレーニングを実施した。このトレーニングは実験中に安静状態を維持するために必要不可欠であり、先行研究で示された評価基準を満たすまで実施した。また、fMRI実験には静磁場強度=9.4Tの超高磁場MRI装置を用いた。なお、本研究は理研脳神経科学研究センター動物実験実施指針に従って実施した。3.実験で取得した脳機能画像について、コモンマーモセット脳に特化した画像解析pipeline（画像前処理から脳領域間のFCの算出）を構築した。4.算出したFCデータとグラフ理論を用いて、健常個体のコモンマーモセットの脳機能ネットワークの特徴量を算出した。さらに疾患評価に応用できる可能性のあるネットワークの特徴量を見出した。最終的に得られた脳機能ネットワークの特徴量は、疾患モデルの脳機能評価に欠かせない情報である。将来的に、本研究の成果はパーキンソン病やアルツハイマー病をはじめとする神経変性疾患の病態解明への貢献が期待される。

当前，正在尝试创建针对小型灵长类动物的常见摩尔果的神经退行性疾病模型。在这项研究中，我们进行了以下操作，目的是开发一项技术，以使用功能性MRI（FMRI）计算出的功能连接性（FC）来阐明健康个体的大脑功能网络引起的脑功能异常。 1。为了提高大脑功能分析的准确性，添加了要检查的个体。在这项研究中，健康个体中常见的摩托车需要觉醒的fMRI实验，并作为初步准备进行了头柱安装手术。 2。现有的个人进行了功能磁共振成像实验，并接受了新个人的培训。该培训对于在实验过程中维持休息状态至关重要，并且一直进行直到达到先前研究中规定的评估标准。此外，使用静态磁场强度为9.4T的超高磁场MRI设备用于fMRI实验。这项研究是根据Riken Neuroscience Research Center实施动物实验的指南进行的。 3。对于在实验中获得的大脑功能图像，我们构建了一条专门从事通用Marmoset大脑的管道（从图像预处理中计算大脑区域之间FC的FC）。 4。使用计算出的FC数据和图理论，计算了健康个体的常见摩托车中大脑功能网络的特征量。此外，我们发现了可以应用于疾病评估的网络的特征。大脑功能网络的最终特征是疾病模型中大脑功能评估必不可少的信息。将来，这项研究的结果预计将有助于阐明神经退行性疾病的病理，例如帕金森氏病和阿尔茨海默氏病。