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ヒト胚子期における脳形態形成の解析, NeuroImage, Data in Briefに掲載

Neuroimage

脳の形態形成(CS17-23)

中島君、片山さん、白石くんの3人の学生や、多くのOffice Assistantの協力を得て、6年かけて解析した論文「ヒト胚子期における脳形態形成」がNeuroimageに受諾されました。また、SupplyのビデオはData in Briefに、3D元データの一部はMorphoMに掲載されました。

発生・発達メカニズムの解析は、現在、胎児期から胚子期へと移行しつつあるが、十分な標本数で研究を行えるところは少ない。京都大学医学研究科附属先天異常標本解析センターには世界最大規模のヒト胚子・胎児コレクション(「Kyoto Collection」)が所蔵されており、様々な研究に供されている。今回、筑波大学との共同研究によりMR顕微鏡(2.34T)で撮像されたCarnegie Stage(CS)13~23の計101個体のヒト胚子画像を用いて、神経系の発生について三次元的な解析 を行ったので報告する。まず、脳実質と脳室の形態形成について三次元立体化像の形態変化の観察と定量的な検討を加え、次にCS13~23の大脳基底核、視床の半定量的解析を行った。CS13~23 において、前脳実質は0.26mm3か 110.99mm3、中脳実質は0.20mm3から21.86mm3、菱脳実質は0.69mm3 から56.25mm3に大きく成長した。CS13~19において前脳脳室は0.20mm3から12.77mm3、中脳水道は 0.08mm3から4.92mm3、第4脳室は0.66mm3から17.43mm3と拡大しているが、CS20以降、前脳脳室、中 脳水道は大幅に拡大を続けるのに対して、第4脳室は縮小していき、CS23ではそれぞれの体積は73.51mm3、7.04mm3、16.69mm3となった。3領域の実質体積合計と胚子体積と比較すると、胚子体積 は、12.73mm3から1513.26mm3に成長しているが、その比率はCS14~23 間でおおよそ10~15%の中でしか変動していなかった。また、CS16以降には神経核などが発達し、脳の厚さが不均一になっていくことがわかった。これらの測定結果は、胚子期の脳の発生を定量化し評価する基準値になりうる可能性がある。

Shiraishi N, Katayama A, Nakashima T, Yamada S, Uwabe C, Kose K, Takakuwa T, Morphology and morphometry of the human embryonic brain: A three-dimensional analysis, NeuroImage, 2015, 115, 96-103, 10.1016/j.neuroimage.2015.04.044, (概要)[OpenAccess]

Shiraishi N, Katayama A, Nakashima T, Yamada S, Uwabe C, Kose K, Takakuwa T, Three-dimensional morphology of the human embryonic brain, Data in Brief, 2015, 4, 116-118, 10.1016/j.dib.2015.05.001 [OpenAccess]

 

Shiraishi N, Katayama A, Nakashima T, Shiraki N, Yamada S, Uwabe C, Kose K, Takakuwa T, 3D model related to the publication: Morphology of the human embryonic brain and ventricles,  MorphoMuseuM 1 (3)-e3. doi: 10.18563/m3.1.3.e3. [OpenAccess]

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