Functional Networks in the Non-Human Primate Brains

非人类灵长类动物大脑中的功能网络

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20703/
• 关键词: MRI; functional MRI; common marmoset; functional connectivity; graph theory; connectome; コモンマーモセット; resting-state fMRI; 脳機能ネットワーク解析; 超高磁場; 霊長類

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。

Now, the small-sized leopard type のコモンマーモセットを対 resembles とし, and the divine disease モデルの做みられている. In this study, functional MRI (fMRI) was used to calculate the functional Connectivity (FC) is a function of the individual's health and function.とで、Disease がもたらす脳Abnormal function の検出Technology を発开させることを Eye refers to し、下记を実事した. 1. The accuracy of function analysis has been improved, and the individual performance of the system has been increased. This study was performed on fMRI of normal healthy individuals.験がNecessaryがあり、そのPreparationとしてHeadpost setting surgeryを実事した. 2. fMRI is performed on existing individuals and is performed on new individuals. It is not necessary to maintain the quiet state of the このトレーニングは実験中Owing to this, the first research has shown that the evaluation benchmark has not been applied.また, fMRI is used in ultra-high magnetic field MRI equipment with static magnetic field strength = 9.4T.なお、This research is based on the scientific research of the science of science and research on animals and animals. 3. Obtain the functional image of the した脳について, and the コモンマーモセット脳にspecialized painting Image analysis pipeline (image pre-processing and calculation of FC between fields) and construction. 4. Calculate the use of the したFCデータとグラフ theory and the healthy individualモンマーモセットの脳 Functional ネットワークの特徴quantityをcalculateした.さらに Disease evaluation 価に応 use できる possibility のあるネットワークの特徴quantity を见出した. The final られた脳functionality ネットワークの特徴quantityは and the disease モデルの脳functionality evaluation 価にowed かせないinformation である. In the future, we are looking forward to the results of this research and our contribution to the elucidation of the morbidity of chronic diseases.