In vivo imaging of the perivascular space in mice brain using a two-photon microscope

使用双光子显微镜对小鼠大脑血管周围空间进行体内成像

• 批准号: 22KJ2667
• 负责人: 矢野 仁愛
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2667/
• 关键词: 2光子顕微鏡; 血管周囲腔; perivascular space; 脳浮腫; トリフルオペラジン; 定量化; 画像処理; 超解像技術; デノイズ技術

本研究では、脳の老廃物排除において重要性が示唆される血管周囲腔（perivascular space：PVS）について、その動態と脳浮腫やアルツハイマー病の病態との関連性解明を目指している。本研究は、PVSの可視化・定量化・操作という3段階の実験系から実験を進めており、本年度は、このうち定量化に重点を置き、研究を遂行した。PVS定量化技術の開発では、PVSの2光子顕微鏡データの高精細化、および、PVSの自動定量化について研究を進めた。PVSの2光子顕微鏡データの高精細化については、PVS領域が微小かつ不鮮明な領域であるため、先鋭化する必要があり、これを行った。前年度の研究において、先行研究から電子顕微鏡レベルでも構造が明らかにされている樹状突起スパインの画像を使用して、超解像技術とデノイズ技術を組み合わせた高精細化手法を提案したところ、被写体に特化した先鋭化が行え、再構成精度の向上が確認できたため、PVS画像にも本手法を適応した。また、PVSの自動定量化の研究では、2光子顕微鏡を用いて中大脳動脈を中心にミクロに撮像したPVSデータについて、z軸方向に連続取得したデータから生成したPVS断面図から、半自動的にPVS領域を抽出しPVS面積を定量する技術の開発に取り組んだ。さらに、PVS操作に使用する薬剤を検討するため、薬剤トリフルオペラジンを使用した実験を行った。脳浮腫誘導後にトリフルオペラジンを投与した実験においては、脳浮腫改善が期待できる結果が得られ、引き続き実験を行う予定である。これまでの研究を通して、可視化技術として、2光子顕微鏡を使用し、1本の血管に対するPVSというミクロなレベルにおけるPVS動態の観察手法と、蛍光実体顕微鏡を使用し、大槽内投与した蛍光色素を経頭蓋で、脳広域における蛍光強度変化を可視化する手法が整い、さらに、定量技術の開発と操作用薬剤の検討が進んだ。

In this study, the importance of exclusion of old and new substances was demonstrated in the perivascular lumen. space: PVS) について, そのdynamic と脳 edema やアルツハイマー disease のmorbidity とのrelated explanation を目目している. In this study, the visualization, quantification, and operation of PVS were carried out in three stages, and the quantification of PVS was carried out in this year. PVS quantification technology has been developed, PVS's 2-photon micromirror has been highly refined, and PVS's automatic quantification research has been carried out. PVS's 2-photon micromirror is a high-definition system, which is very small in the PVS field.かつUnclear なfield であるため, 拭化するNecessary があり, これを行った. Previous year's research, advanced research, electronic micromirror structure, and advanced research.されているdendritic protrusion スパインのimageをUsing して, super-resolution technology とデノイズtechnologyをThe combination of high-definition techniques and proposals, and the specialization of the written form are made first.え、The accuracy of reconstruction has been confirmed, and the PVS image has been adapted to the original technique.また、PVSのAutomatic quantification researchでは、2-photon micromirrorをUsing the center of the large arterial artery to image the PVSデータについて、z-axis directionに连続Get the したデータから generate したPVS section 図から, semi-automatic にPVS area を extraction しPVS area をquantitative する technology の开発にtake the り group んだ.さらに, PVS operation に use する薬を検恙するため, 薬剤トリフルオペラジンを use した実験を行った. After edema induction, にトリフルオペラジンを was administered to した実験においては, いてはThe improvement of swelling is expected, the results are obtained, and the results are determined.これまでの Research を通して, Visualization technology として, 2-photon microscope use, 1 blood vesselに対するPVSというミクロなレベルにおけるPVS dynamic observation techniqueと、荍光実体The use of a micromirror, the use of photopigmentation in the large tank, and the adjustment of light intensity in the area of ?? The techniques of visualization and visualization, and the operation of quantitative techniques are all in use.

项目成果

CNNを応用した超解像技術とデノイズ処理による顕微鏡画像の高精細化技術の開発

利用CNN和去噪处理的超分辨率技术开发显微图像高清技术

• 发表时间: 2022
• 作者: 矢野仁愛;石川智愛;渡辺裕;安井正人
• 通讯作者: 安井正人