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バイオイメージングセンター

画像解析研究室

In vivo実験医学において私たちの目指している生命科学の最終ゴールは、ヒトの生命機能の解明と病気の克服です。そのために私たちは、多くの年月をかけて基盤技術の整備を行ってきました。画像解析研究室は磁気共鳴画像装置（MRI）、マイクロX線CT、in vivo蛍光イメージング装置を用いたin vivoイメージングを行っています。In vivoイメージングは非侵襲かつ経時的な変化を捉えることができ、実験動物の3Rである代替（Replacement）、削減（Reduction）、苦痛の軽減（Refinement）を考慮した評価方法であり、実験動物学に強く貢献することができます。 さらに、モデル動物や薬効評価におけるPOC試験や、橋渡し研究を加速させる事ができます。最先端研究設備を用いた共同研究・受託解析・技術指導など受け付けております、お気軽にお問い合わせください。

Computed Tomography (CT)
Magnetic Resonance Imaging (MRI)

疾患モデル動物に対する病態メカニズムの解明やその治療効果の評価において、傷つけることなく繰り返し計測のできるMRI、CTは強力なツールです。実中研は、慶應義塾大学 医学部との共同研究により7テスラMRI装置およびマイクロX線CT装置を導入し、マウス、ラット、ハダカデバネズミ、コモンマーモセットといった小型実験動物のMRI解析をこれまで行ってきました。撮像方法の最適化、アニマルベッドの開発、撮影中における生理状態のモニター・コントロールによって再現性の高い計測が可能です。また、脳形態解析(VBM)5,8や脳機能イメージング(functional MRI, resting state fMRI)6といった、先進的なＭＲニューロイメージング法の開発・基盤整備を行い、解析に必須となるマウス脳テンプレート、マーモセット脳テンプレートを公開し、世界中で利用されています。

MRI Templates for In vivo Mouse Brain (tissue probability map: TPM)5
C57Bl/6, BALB/cBy, C3H/He, and DBA/2 mice http://www.nitrc.org/projects/tpm_mouse MRI templates for In vivo Common Marmoset brain13 http://brainatlas.brain.riken.jp/marmoset/

Magnetic Resonance Imaging (MRI)　国内最高峰の11.7T 22cm bore
Magnetic Resonance Imaging (MRI)

2023年11月には国内最高峰となる11.7T 22cm bore MRIを導入しました。日本をリードするMRI研究施設として、幅広い研究を行ってまいります。

※代表的な研究論文
  1. Multimodal analyses of a non-human primate model harboring mutant amyloid precursor protein transgenes driven by the human EF1α promoter.
    Yoshimatsu S*, Seki F*, Okahara J*, Watanabe H, Sasaguri H, Haga Y, Hata J, Sanosaka T, Inoue T, Mineshige T, Lee CY, Shinohara H, Kurotaki Y, Komaki Y, Kishi N, Murayama AY, Nagai Y, Minamimoto T, Yamamoto M, Nakajima M, Zhou Z, Nemoto A, Sato T, Ikeuchi T, Sahara N, Morimoto S, Shiozawa S, Saido TC, Sasaki E, Okano H. (*equal contribution)
    Neurosci Res. 2022 Dec ; 185:49-61.
  2. Effects of chronic caffeine intake and withdrawal on neural activity assessed via resting-state functional magnetic resonance imaging in mice.
    Rikitake M, Notake S, Kurokawa K, Hata J, Seki F, Komaki Y, Oshiro H, Kawaguchi N, Haga Y, Yoshimaru D, Ito K, Okano HJ.
    Heliyon. 2022 Nov 19;8(11):e11714.
  3. Comprehensive Volumetric Analysis of Mecp2-Null Mouse Model for Rett Syndrome by T2-Weighted 3D Magnetic Resonance Imaging.
    Akaba Y*, Shiohama T*, Komaki Y*, Seki F, Ortug A, Sawada D, Uchida W, Kamagata K, Shimoji K, Aoki S, Takahashi S, Suzuki T, Natsume J, Takahashi E, Tsujimura K. (*equal contribution)
    Front Neurosci. 2022 May 10;16:885335.
  4. Differential effects of aquaporin-4 channel inhibition on BOLD fMRI and diffusion fMRI responses in mouse visual cortex.
    Komaki Y, Debacker C, Djemai B, Ciobanu L, Tsurugizawa T, Le Bihan D.
    PLoS One. 2020;15(5):e0228759.
  5. Quantitative temporal changes in DTI values coupled with histological properties in cuprizone-induced demyelination and remyelination.
    Yano R, Hata J, Abe Y, Seki F, Yoshida K, Komaki Y, Okano H, Tanaka KF.
    Neurochem Int. 2018 Oct;119:151-158.
  6. Mapping orbitofrontal-limbic maturation in non-human primates: A longitudinal magnetic resonance imaging study.
    Uematsu A, Hata J, Komaki Y, Seki F, Yamada C, Okahara N, Kurotaki Y, Sasaki E, Okano H.
    Neuroimage. 2017 Dec;163:55-67.
  7. Developmental trajectories of macroanatomical structures in common marmoset brain.
    Seki F, Hikishima K, Komaki Y, Hata J, Uematsu A, Okahara N, Yamamoto M, Shinohara H, Sasaki E, Okano H.
    Neuroscience. 2017 Nov 19;364:143-156.
  8. In vivo microscopic voxel-based morphometry with a brain template to characterize strain-specific structures in the mouse brain.
    Hikishima K, Komaki Y, Seki F, Ohnishi Y, Okano HJ, Okano H.
    Sci Rep. 2017 Mar 7;7(1):85.
  9. Functional brain mapping using specific sensory-circuit stimulation and a theoretical graph network analysis in mice with neuropathic allodynia.
    Komaki Y, Hikishima K, Shibata S, Konomi T, Seki F, Yamada M, Miyasaka N, Fujiyoshi K, Okano HJ, Nakamura M, Okano H.
    Sci Rep. 2016 Nov 29;6:37802.
  10. Chronic multiscale imaging of neuronal activity in the awake common marmoset.
    Yamada Y, Matsumoto Y, Okahara N, Mikoshiba K.
    Sci Rep. 2016 Oct 27;6:35722.
  11. Voxel-based morphometry of the marmoset brain: In vivo detection of volume loss in the substantia nigra of the MPTP-treated Parkinson's disease model.
    Hikishima K, Ando K, Komaki Y, Kawai K, Yano R, Inoue T, Itoh T, Yamada M, Momoshima S, Okano HJ, Okano H.
    Neuroscience. 2015 Aug 6;300:585-92.
  12. Parkinson Disease: Diffusion MR Imaging to Detect Nigrostriatal Pathway Loss in a Marmoset Model Treated with 1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine.
    Hikishima K, Ando K, Yano R, Kawai K, Komaki Y, Inoue T, Itoh T, Yamada M, Momoshima S, Okano HJ, Okano H.
    Radiology. 2015 May;275(2):430-7.
  13. Multidimensional MRI-CT atlas of the naked mole-rat brain (Heterocephalus glaber).
    Seki F, Hikishima K, Nambu S, Okanoya K, Okano HJ, Sasaki E, Miura K, Okano H.
    Front Neuroanat. 2013 Dec 20;7:45.
  14. In vivo tracing of neural tracts in tiptoe walking Yoshimura mice by diffusion tensor tractography.
    Takano M, Komaki Y, Hikishima K, Konomi T, Fujiyoshi K, Tsuji O, Toyama Y, Okano H, Nakamura M.
    Spine (Phila Pa 1976). 2013 Jan 15;38(2):E66-72.
  15. Quantitative comparison of novel GCaMP-type genetically encoded Ca(2+) indicators in mammalian neurons.
    Yamada Y, Mikoshiba K.
    Front Cell Neurosci. 2012 Oct 8;6:41.
  16. Population-averaged standard template brain atlas for the common marmoset (Callithrix jacchus).
    Hikishima K, Quallo MM, Komaki Y, Yamada M, Kawai K, Momoshima S, Okano HJ, Sasaki E, Tamaoki N, Lemon RN, Iriki A, Okano H.
    Neuroimage. 2011 Feb 14;54(4):2741-9.
  17. Diffusion-tensor neuronal fiber tractography and manganese-enhanced MR imaging of primate visual pathway in the common marmoset: preliminary results.
    Yamada M, Momoshima S, Masutani Y, Fujiyoshi K, Abe O, Nakamura M, Aoki S, Tamaoki N, Okano H.
    Radiology. 2008 Dec;249(3):855-64.
  18. In vivo tracing of neural tracts in the intact and injured spinal cord of marmosets by diffusion tensor tractography.
    Fujiyoshi K, Yamada M, Nakamura M, Yamane J, Katoh H, Kitamura K, Kawai K, Okada S, Momoshima S, Toyama Y, Okano H.
    J Neurosci. 2007 Oct 31;27(44):11991-8.

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