Brain Network Atlas を公開しました|3Dで学ぶ脳の機能ネットワークと神経回路

脳の機能ネットワークと主要な神経回路を3D脳モデル上で一望できる教育用Webアトラス「Brain Network Atlas(脳ネットワークアトラス)」を公開しました。各ネットワーク・回路の「機能」と「ネットワーク破綻による症状」を日本語・英語で確認でき、研究発表や教育のための図を簡単に提供できるサイトを目指しています。

目次

どんなサイト?

神経内科では、解剖学的なネットワーク・神経回路と臨床症候を結びつけて理解することが重要です。本アトラスは、Yeo 2011 の機能ネットワークと教科書的な主要神経回路を3D脳モデル上に可視化し、ネットワーク/回路を選ぶと、その機能ネットワーク破綻による症状を日英併記で表示します。カンファレンスや講義、論文・発表用の模式図づくりにそのまま使える構成です。

主な特徴

主な機能を以下に記載します。

  • 7つの機能ネットワーク(Yeo 2011:視覚・体性運動・背側注意・腹側注意/顕著性・辺縁・前頭頭頂制御・デフォルトモード)
  • 12の神経回路(錐体路・皮質基底核ループ・小脳系・後索内側毛帯路・脊髄視床路・Papez回路・連合線維・神経修飾系・覚醒系・視覚路・眼球運動/MLF・脳神経核)
  • 各ネットワーク・回路の機能破綻による症状を日英併記
  • 臨床情報トグル:代表的な臨床症候・疾患と clinical pearl を表示できます。
  • MRI axialトグル:MNI152 水平断と見比べ、選択中の主要領域・結合を断面に投影
  • PNG書き出し(注釈ラベル付き)で発表用の図を一枚で取得

機能ネットワーク(Yeo 2011)

FreeSurfer fsaverage の標準脳上に、Yeo 2011 の7ネットワークを配置。各ネットワークの代表領域をノード(点)と結合(流れる線)で示し、機能と破綻症状(例:デフォルトモードネットワークとアルツハイマー病の後帯状/楔前部の結合低下)を解説します。領域ノードは Schaefer 2018 パーセレーションに基づきます。

主要神経回路

下行運動路(錐体路)、錐体外路(皮質基底核ループ)、小脳系、上行感覚路、辺縁・記憶(Papez回路)、連合線維、神経修飾系、覚醒系、視覚路、眼球運動(MLF)、脳神経核まで、神経内科の局在診断に直結する回路を網羅。矢印と流れる粒子で方向性を、色で結合の種類(興奮・抑制・ドパミン等)を表現しています。

臨床症候との対応

「臨床情報」トグルをオンにすると、各ネットワーク・回路に代表的な臨床症候・疾患と、要点をまとめた clinical pearl が表示されます。たとえば、内包後脚のラクナ梗塞(錐体路)→ 純粋運動性片麻痺、弓状束(連合線維)→ 伝導失語、視交叉→ 両耳側半盲、MLF→ 核間性眼筋麻痺(INO)など、解剖と症候を一画面で結びつけられます。

MRI axial との対比

「MRI axial」トグルでは、MNI152 T1 の水平断を並べて表示。スライダーで頭頂〜頭蓋底のスライスを動かせ、選択中のネットワーク/回路の主要領域(点)と結合(線)が、その断面上のどこに当たるかを投影表示します。3Dの模式図と実際の解剖断面を直接見比べられます。

使い方のヒント

  1. 上部の系統(A〜K)からネットワーク/回路を選択。ドラッグで回転、ホイール/ピンチでズーム。

2. 「PNGを保存」で、注釈ラベルごと発表用の図を書き出し。

3. 「全体図」で全ネットワークの重ね合わせを表示。

データ出典・免責

皮質サーフェス:FreeSurfer fsaverage5/機能ネットワーク:Yeo 2011(CBIG)/ノード領域:Schaefer 2018(CBIG)/皮質下核:Harvard-Oxford(FSL)。回路の座標は教科書的な概略 MNI 座標を教育目的で配置したものです。

本アトラスは教育・研究発表用の模式可視化であり、実線維束トラクトグラフィや atlas 由来ラベルではありません。診断・治療方針の決定・個人脳の定位には使用しないでください。詳細は 概要ページ をご覧ください。

ご意見・お問い合わせ

ご指摘・ご要望を歓迎します。お問い合わせフォーム よりお寄せください。今後も神経回路の追加や解説の充実を進めていきます。

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この記事を書いた人

脳神経内科医。脳画像解析と機械学習に関する記事を掲載します。

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