ヒト脳における白質視覚経路と視覚情報処理の包括的解明

全面阐明人脑白质视觉通路和视觉信息处理

• 批准号: 15J00412
• 负责人: 竹村 浩昌
• 金额: $ 7.49万
• 依托单位: National Institute of Information and Communications Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J00412/
• 关键词: 白質; 視覚; 種間比較; 頭頂葉; 両眼立体視; 心理物理実験; 拡散強調MRI; 定量的MRI; トラクトグラフィー; アンサンブル法; 比較解剖学; Quantitative MRI

平成２９年度は、拡散強調MRI法を用いてヒトの頭頂葉の背側と腹側をむすぶ経路を明らかにし、さらにfMRI法と組み合わせることでオプティックフロー選択性領域との関連を明らかにした成果の取りまとめを行った。この成果は脳構造研究の国際専門誌であるBrain Structure and Function誌より原著論文として出版された。また拡散強調MRI法・定量MRI法・心理物理実験を組み合わせることで両眼立体視機能の個人差の脳構造基盤を検証した成果についての発表がヒト脳イメージング研究会において奨励賞を受賞し、原著論文を投稿する段階まで発展した。当初の計画より遅れていた網膜疾患を対象とした計測研究のデータ解析が進展し、拡散強調MRIデータと定量的MRIデータという２つの計測法から得られる結果の違いから網膜疾患が白質線維束の微細構造に与える影響を明らかにする成果を得た。この成果は、国際磁気共鳴医学会日本支部会において「優秀抄録賞」を受賞した。このほか、当初より継続していた視覚処理に関わる白質線維束の種間比較研究の成果が磁気共鳴医学における最大の国際会議であるInternational Society for Magnetic Resonance in Medicineにおいて、Magna Cum Laude Merit Awardを受賞するに至った。この成果は、８月に実施したドイツ・ユーリッヒ総合研究機構との共同研究でさらに発展した。このほかにも、当初の計画になかった脳磁図を用いて一次視覚野の応答潜時と白質線維束の組織構造の関連を調べる研究、アルファ波の強度と白質線維束の関連を明らかにする研究も進展し、学会発表をするに至った。ヒトを対象として計測された実験データを基にした研究発表にあたっては、プライバシー保護の観点から実験参加者を特定できる個人情報が資料上に現れないようにした。

在2017年，使用了扩散加权的MRI方法来阐明人类中顶叶的背侧和腹侧的途径，并通过将其与fMRI方法相结合，我们编制了结果，从而揭示了与光学流动性区域的关联。这一发现是由大脑结构和功能（国际大脑结构研究杂志）作为原始论文发表的。此外，通过将扩散加权的MRI，定量MRI和心理物理实验相结合，授予了双筒望远镜立体视觉功能中个体差异基础的脑结构基础的结果，并获得了人类脑成像研究社会的授予，并且它已发展为提交了原始论文的阶段。视网膜疾病的数据分析已从原始计划延迟，结果已经进步，并且结果表明，通过从两种测量方法获得的结果差异来揭示了视网膜疾病对白质纤维束微结构的影响：扩散范围 - 潜可MRI数据和定量MRI数据。这项成就在国际磁共振医学协会的日本分支机构会议上授予了“优秀摘要奖”。此外，从一开始就一直持续的有关白质筋膜捆绑的种间比较研究的结果已在国际磁共振医学国际国际医学国际磁共振学会上获得了Magna Cum Laude优异奖。该结果在8月与德国欧里奇研究所进行的联合研究中进一步发展。此外，研究还进行了研究，以研究原发性视觉皮层中的反应潜伏期与使用磁​​脑摄影的白质筋膜组织结构之间的关系，该脑摄影最初不是计划的，并阐明了α波的强度与白质筋膜的强度之间的关系，从而导致会议上表现出来。在基于人类测量的实验数据进行研究时，我们防止了可以从隐私保护的角度识别参与者的个人信息。

项目成果

White-matter pathway connecting sensory cortical regions involved in optic-flow processing.

连接参与光流处理的感觉皮层区域的白质通路。

• 发表时间: 2015
• 作者: Uesaki;M.;Takemura;H.;& Ashida;H.
• 通讯作者: H.

Researchmap

研究地图

白質からわかる脳とこころの仕組み．

白质揭示了大脑和心智的结构。

• 发表时间: 2017
• 作者: 大石浩輝;竹村浩昌;青木俊太郎;藤田一郎;天野薫.;大森雅志;吉永司，野崎一徳，和田成生;Ayaka Yagi and Takashi Seo;大森雅志;竹村浩昌.
• 通讯作者: 竹村浩昌.

Ensemble Tractography.

• DOI: 10.1371/journal.pcbi.1004692
• 发表时间: 2016-02
• 期刊: PLoS computational biology
• 影响因子: 4.3
• 作者: Takemura H;Caiafa CF;Wandell BA;Pestilli F
• 通讯作者: Pestilli F

Occipital vertical fiber system in human and macaque.

人类和猕猴的枕骨垂直纤维系统。

• 发表时间: 2015
• 作者: Takemura;H.;Pestilli;F.;Weiner;K.S.;Keliris;G.A.;Landi;S.;Sliwa;S.;Ye;F.Q.;Barnett;M.;Leopold;D.A.;Freiwald;W.;Logothetis;N.K. & Wandell;B.A.
• 通讯作者: B.A.