ヒトの脳の進化的基盤:胎児期からたどる大脳化の由来

人脑的进化基础：胎儿阶段脑化的起源

• 批准号: 09J03916
• 负责人: 酒井 朋子
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J03916/
• 关键词: 人類進化; 胎児; チンパンジー; 脳イメージング; 脳発達; ヒト; マカクザル; 霊長類; 大脳化現象; イメージング; MRI

本研究は、イメージング技術を用いてヒト胎児標本、チンパンジー胎児標本、マカクザル胎児標本を対象に、胎児期における大脳の内部構造の発達過程を明らかにすることを目指した。そして、これらの結果を種間比較することで、人類進化における、大脳の内部構造の発達様式に関する霊長類全般の共通性、大型類人猿とヒトとの共通性、そしてヒトの特異性を理解することを目的とした。本年度は、京都大学医学研究科附属先天解析異常標本センターが管理する1.5テスラのマイクロMRIを用いて大脳の内部構造を観測するための基盤的技術を確立した。これにより、マカク胎児の脳標本を対象とした撮像を可能とした。また、(株)三和化学研究所チンパンジー・サンクチュアリ・宇土が所有するチンパンジー胎児標本を対象に、3テスラの臨床用MRIを用いて、脳白質神経構造の観測に成功した。当初の予定通り、申請者はヒト、チンパンジー、マカクザルにおける胎児期の大脳の内部構造を種間比較するための基盤的データおよび基盤的技術がほぼ整備された段階に到達した。この成果は国内2件、国際2件の学会発表として公表した。さらに、本研究において重要なコントロールデータとなる、チンパンジーにおける乳幼児期から子ども期までの大脳の灰白質容積と白質容積の発達的変化に関する結果を、富山大学医学薬学研究部の研究によるヒトのデータ、North Carolina大学およびGeorgetown大学の研究によるマカクザルのデータと比較した。その結果、ヒトの早期乳児期における大脳の灰白質/白質の比率は、チンパンジーよりも著しく高く、その比率は乳児期において劇的に減少した。つまり、胎児期を含めた早期乳児期以前における種間脳の内部構造の特異性、それ以降の乳児期における脳構造の動的な発達様式がヒトの大脳化をもたらした一つの要因である可能性を示唆した。この成果は現在国際誌に投稿中である。

这项研究旨在阐明使用成像技术在人类胎儿标本，黑猩猩胎儿标本和猕猴的胎儿标本中，胎儿时期大脑内部结构的发展过程。通过在物种之间比较这些结果，目的是了解灵长类动物在人类进化中大脑内部结构的发展模式，大猿和人之间的共同点以及人类的特殊性。今年，我们建立了基本技术，使用由先天性分析中心和异常样本管理的1.5特斯拉微MRI观察大脑的内部结构，隶属于京都大学医学研究生院。这使得捕获猕猴胎儿大脑标本的图像成为可能。此外，我们在黑猩猩Sanctuary，Sanwa Chemical Research Institute，Inc。在黑猩猩Sanctuary，Sanwa Chemical Research Institute，Inc。ASS中使用3种特斯拉临床MRI成像进行了成功观察到脑白质神经结构。黑猩猩和猕猴。这些结果被宣布为日本的两个会议演讲和两个国际会议。此外，将黑猩猩从婴儿期到儿童期的脑灰质体积和白质体积变化的结果与本研究中的重要控制数据进行了比较，与来自工会大学的医学和制药系的人类数据进行了比较，以及来自北卡罗来纳大学和乔治镇大学的猕猴数据。结果，婴儿早期期的大脑灰质/白质比明显高于黑猩猩，并且婴儿期的比例大大降低。换句话说，它表明，在婴儿早期时（包括胎儿周期），种间脑内部结构的特异性以及随后婴儿期的动态发育模式可能是导致人类脑脑化的一个因素。这项成就目前已发布在国际杂志上。

项目成果

脳進化における胎児期の重要性:チンパンジー乳幼児の脳発達研究の観点から

胎儿期在大脑进化中的重要性：从黑猩猩幼年大脑发育研究的角度

• 发表时间: 2009
• 作者: Hiroki C.Tanabe・Tomoko Sakai・Yusuke Morito・Takanori Kochiyama・Norihiro Sadato;Ahmed Ayman・Takuya Funatomi・Michihiko Minoh・Zanaty Elnomery・Tomohisa Okada・Kaori Togashi・Tomoko Sakai・Shigehito Yamada;酒井朋子・三上章允・平井大地・鈴木樹理・濱田穣・友永雅己・田中正之・宮部・西脇貴子・島美幸・中務真人・松沢哲郎;中島崇・高桑徹也・廣瀬あゆみ・山田重人・上部千賀子・塩田浩平・巨瀬勝美・杉本直三・酒井朋子;Tomoko Sakai;酒井朋子
• 通讯作者: 酒井朋子

ヒト胚子の形態発生に関する三次元データベースを用いた脳発生の解析

利用人类胚胎形态发生三维数据库分析大脑发育

• 发表时间: 2010
• 作者: 山田重人;他
• 通讯作者: 他

New region growing segmentation technique for MR images with weak boundaries.

针对弱边界 MR 图像的新区域生长分割技术。

• 发表时间: 2010
• 期刊: IEICE Technical Report
• 作者: Ayman A;Funatomi T;Mihon M;Elnomery Z;Okada T;Togashi K;Sakai T;Yamada S
• 通讯作者: Yamada S