【研究領域課題番号】19KK0387 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

fMRI / シミュレーション / 動的機能的結合 / 視床網様核 / マウス

【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))

【研究期間】2022 - 2024

【配分額】15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)

【研究分野】神経解剖学・神経病理学

【研究領域課題番号】16K07032 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

標準脳 / テンプレート / Allen / brain / 関心領域 / MRI / fMRI / mouse / マウス / 脳 / アレン / ROI / BOLD / 解剖学的階層性

【研究成果の概要】

ヒト脳の磁気共鳴画像法（MRI）では脳座標へ脳領域名が対応した標準脳が存在する。しかしマウス脳には実用的なものが存在しない。関心領域（ROI）の設定が恣意的で、他の研究者のROIを再現できない。Allen研究所がマウス脳の3次元再構成データを2015年に公開した。本研究はこれをMRI解析で利用可能とすることを目的とした。その結果、柔軟なマウス標準脳を構築できた。研究目的に応じて脳領域総数を変更できる。アレン研究所が提供する遺伝子発現や神経投射データを利用して、新たなROIを構築できる。研究者間の共有が容易である。

【研究の社会的意義】

MRIを用いた脳研究では標準脳の整備が重要である。被験者ごとに異なる形態を示す脳の活動を比較するために用いるからである。ヒト脳ではこれが整備されているが、マウス脳では存在しなかった。本研究は脳部位数を柔軟に変更できるマウス標準脳の作成方法を構築した。研究目的ごとに最適な脳部位数を備えるマウス標準脳が利用可能となった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】連携探索型数理科学

【研究領域課題番号】15KT0111 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

深層学習 / マウス / fMRI / 光遺伝学 / 経路推定 / 脳活動伝搬 / ディープラーニング / dropout / optogenetics

【研究成果の概要】

脳の活動伝搬経路を、全脳の神経活動から推測し、伝播経路に規則や特徴が存在するか解明することを本研究では試みた。具体的には脳活動の開始部位と終着部位とが明確な場合に、その間の脳回路を神経活動が並列にあるいは直列に伝播するのかといった伝搬経路の性質を明らかにすることを目指した。このためにfMRI計測データ（麻酔下マウスの海馬を光遺伝学的に刺激した時の応答を計測したデータ；Takata et al. 2015 PLoS One）を用いて、少数ROIに対して経路推定を行った。この結果3つの経路を有力な候補として推定できた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2015-07-10 - 2018-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】神経生理学・神経科学一般

【研究領域課題番号】25430011 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

光遺伝学 / fMRI / ChR2 / 遺伝子改変マウス / マウス / オプトジェネティクス / 機能的MRI / 海馬 / in vivo

【研究成果の概要】

本研究課題では、背側海馬と腹側海馬の機能の違いが、海馬から他の脳領域への活動伝播の違いに反映されているか検証した。海馬CA1錘体神経細胞に光感受性陽イオンチャネル（ChR2）が発現している遺伝子改変マウスを用いて、全脳活動を機能的MRI（fMRI）装置で計測している最中に、海馬の背側あるいは腹側へ光照射することで海馬神経細胞を活性化し、これに応答する脳領域を特定した。この結果、海馬の背側と腹側とを活性化した時に応答する脳領域群が異なることを見出した。さらに、海馬の遠心性軸索線維の多寡と、海馬活動への応答の大きさとは必ずしも対応しないことを見つけた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)