研究課題情報
課題管理番号
25wm0625408h0002
統合プロジェクト（三期）

シーズ開発・基礎研究プロジェクト

統合プロジェクト（二期）

疾患基礎研究プロジェクト<第二期>

事業名

脳神経科学統合プログラム

タグ（2025）

研究開発目的： 研究開発基盤の整備研究

研究の性格： その他の研究開発基盤の整備研究

研究モダリティ： その他

ICD-10大分類： 神経系の疾患

対象疾患領域： 精神・神経疾患 ,  老年医学・認知症 ,  難病

特記的事項： DX<SaMD、AI、ICTを含む>

補足確認： 診断 ,  治療

タグ（2024）

研究開発目的： 研究開発基盤の整備研究

研究の性格： その他の研究開発基盤の整備研究

研究モダリティ： その他

ICD-10大分類： 神経系の疾患

対象疾患領域： 精神・神経疾患 ,  老年医学・認知症 ,  難病

特記的事項： DX<SaMD、AI、ICTを含む>

補足確認： 診断 ,  治療

代表研究機関
東京都公立大学法人東京都立大学
研究代表者

(2025) 奥野琢人, 東京都公立大学法人東京都立大学, 人間健康科学研究科　特任助教

(2024) 奥野琢人, 東京都公立大学法人東京都立大学, 人間健康科学研究科　特任助教

研究期間
2024年度 - 2026年度
課題への総配分額
22,750 千円
研究概要（2025）
本研究提案では、時系列生成時に特定のノードに対する振幅操作を行うことで、仮想ニューロモデュレーション及び仮想治療を実現する手法の開発を行う。具体的には、脳領域を9000程度の正方ボクセルに分割し、Parkinson's Progression Markers Initiative (PPMI)より入手したPD患者resting-state (rs-)fMRIデータにてグループサロゲート生成モデルの学習を行う。これによりPD代表的BOLD信号生成をボクセルレベルで実現する。さらに仮想ニューロモデュレーションとして、STN(Subthalamic Nucleus)やGPiのボクセルに対しBOLD信号加算を行うことで、仮想的なDeep Brain Stimulation (DBS)治療を「デジタル脳」にて実現し、全脳のBOLD信号反応における一次運動野の活動減少といった治療効果を検証する。このような手法が確立されれば、DBSの手術を行う前や、TMS治療（磁気刺激治療）を行う前に、患者のrs-fMRIデータを非侵襲的に取得することで仮想ニューロモデュレーションと仮想治療が可能となり、患者の安全性を高め医療の質の向上に貢献できると考えられる。また、グループサロゲート生成モデルの拡張と応用を進めることで、脳科学のみならず、今後のサイエンスにおける時系列生成モデルの発展に寄与したい。
研究概要（2024）
本研究提案では、時系列生成時に特定のノードに対する振幅操作を行うことで、仮想ニューロモデュレーション及び仮想治療を実現する手法の開発を行う。具体的には、脳領域を9000程度の正方ボクセルに分割し、Parkinson's Progression Markers Initiative (PPMI)より入手したPD患者resting-state (rs-)fMRIデータにてグループサロゲート生成モデルの学習を行う。これによりPD代表的BOLD信号生成をボクセルレベルで実現する。さらに仮想ニューロモデュレーションとして、STN(Subthalamic Nucleus)やGPiのボクセルに対しBOLD信号加算を行うことで、仮想的なDeep Brain Stimulation (DBS)治療を「デジタル脳」にて実現し、全脳のBOLD信号反応における一次運動野の活動減少といった治療効果を検証する。このような手法が確立されれば、DBSの手術を行う前や、TMS治療（磁気刺激治療）を行う前に、患者のrs-fMRIデータを非侵襲的に取得することで仮想ニューロモデュレーションと仮想治療が可能となり、患者の安全性を高め医療の質の向上に貢献できると考えられる。また、グループサロゲート生成モデルの拡張と応用を進めることで、脳科学のみならず、今後のサイエンスにおける時系列生成モデルの発展に寄与したい。
研究成果情報
2024