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電気通信大学は、ICTおよび関連する諸分野における研究実績は極めて顕著なものがあり、それぞれの研究活動を通して、大学院生や助教クラスの人材育成を積極的に図っています。電気通信大学は、ICTおよび関連する諸分野における研究実績は極めて顕著なものがあり、それぞれの研究活動を通して、大学院生や助教クラスの人材育成を積極的に図っています。
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若手研究者の紹介

プロフィール

正本 和人
Kazuto Masamoto
e-mail: masamoto at mce.uec.ac.jp

職名/Position Title: 特任准教授
  Associate Professor

研究分野/Research Field: Biomedical Engineering, BioOptical Imaging, Cerebral Microcirculation Dynamics

キーワード/Keywords: Oxygen Transport Dynamics in Brain,
Brain Function Imaging,
Neuro-Vascular Coupling,
Brain Blood Barrier Transportation and Control

所属学会: 日本機械学会、日本生体医工学会、
日本脳循環代謝学会、日本微小循環学会、
酸素ダイナミクス研究会、
国際脳循環代謝学会(ISCBFM)、
北米神経科学会(SFN)、
組織への酸素輸送に関する国際学会(ISOTT)

学歴:
(大学卒以降)
慶應義塾大学大学院理工学研究科生体医工学専攻前期博士課程(修士課程)
Graduate School of Keio University,
 M.S.: Biomedical Engineering (Advisor: Dr. Kazuo Tanishita)
慶應義塾大学大学院理工学研究科基礎理工学専攻後期博士課程(博士課程)
Graduate School of Keio University
 Ph.D.: Fundamental Science and Technology (Advisor: Dr. Kazuo Tanishita)

研究暦:
2003.03-2003.09 Research Institute of Brain and Blood Vessels Akita, Research Fellow
秋田県立脳血管研究センター・流動研究員
2003.10-2006.09 University of Pittsburgh, Postdoctoral Research Associate
米国ピッツバーグ大学神経生物学部/放射線科・ボスドク研究員
2006.10-2008.09 National Institute of Radiological Sciences, Research Scientist
放射線医学総合研究所分子イメージング研究センター・研究員
2008.10-2010.12 University of Electro-Communications, Assistant Professor
電気通信大学先端領域教育研究センター・特任助教
2008.10-    放射線医学総合研究所・客員協力研究員
2010.04-    慶應義塾大学医学部・訪問助教
2011.01-    電気通信大学先端領域教育研究センター・特任准教授

研究業績:
【原著論文】

  1. Masamoto K, Takizawa N, Kobayashi H, Oka K, Tanishita K. "Dual responses of tissue partial pressure of oxygen after functional stimulation in rat somatosensory cortex." Brain Res 979:104-113 (2003)
  2. Masamoto K, Omura T, Takizawa N, Kobayashi H, Katura T, Maki A, Kawaguchi H, Tanishita K. "Biphasic changes in tissue partial pressure of oxygen closely related to localized neural activity in guinea pig auditory cortex." J Cereb Blood Flow Metab 23:1075-1084 (2003)
  3. Masamoto K, Kurachi T, Takizawa N, Kobayashi H, Tanishita K. "Successive depth variations in microvascular distribution of rat somatosensory cortex." Brain Res 995:66-75 (2004)
  4. Masamoto K, Kim T, Fukuda M, Wang P, Kim SG. "Relationship between neural, vascular, and BOLD signals in isoflurane-anesthetized rat somatosensory cortex." Cereb Cortex 17:942-950 (2007)
  5. Kim T, Hendrich KS, Masamoto K, Kim SG. "Arterial versus total blood volume changes during neural activity-induced cerebral blood flow change: implication for BOLD fMRI." J Cereb Blood Flow Metab 27:1235-1247 (2007)
  6. Masamoto K, Kershaw J, Ureshi M, Takizawa N, Kobayashi H, Tanishita K, Kanno I. "Apparent diffusion time of oxygen from blood to tissue in rat cerebral cortex: implication for tissue oxygen dynamics during brain functions." J Appl Physiol 103:1352-1358 (2007)
  7. Masamoto K, Vazquez A, Wang P, Kim SG. "Trial-by-trial relationship between neural activity, oxygen consumption, and blood flow responses." Neuroimage 40:442-450 (2008)
  8. Park SH, Masamoto K, Hendrich K, Kanno I, Kim SG. "Imaging brain vasculature with BOLD microscopy: MR detection limits determined by in vivo two-photon microscopy." Magn Reson Med 59:855-865 (2008)
  9. Bakalova R, Zhelev Z, Aoki I, Masamoto K, Mileva M, Obata T, Higuchi M, Gadjeva V, Kanno I. "Multimodal silica-shelled quantum dots: direct intracellular delivery, photosensitization, toxic, and microcirculation effects." Bioconjug Chem 19:1135-1142 (2008)
  10. Vazquez AL, Masamoto K, Kim SG. "Dynamics of oxygen delivery and consumption during evoked neural stimulation using a compartment model and CBF and tissue P(O2) measurements." Neuroimage 42:49-59 (2008)
  11. Kameyama H, Masamoto K, Imaizumi Y, Omura T, Katura T, Maki A, Tanishita K. "Neurovascular coupling in primary auditory cortex investigated with voltage-sensitive dye imaging and laser-Doppler flowmetry." Brain Res 1244:82-88 (2008)
  12. Masamoto K, Vazquez A, Wang P, Kim SG. "Brain tissue oxygen consumption and supply induced by neural activation: determined under suppressed hemodynamic response conditions in the anesthetized rat cerebral cortex." Adv Exp Med Biol 645:287-292 (2009)
  13. Masamoto K, Tanishita K. "Oxygen transport in brain tissue." J Biomech Eng 131:074002 (2009) Review.
  14. Masamoto K, Fukuda M, Vazquez A, Kim SG. "Dose-dependent effect of isoflurane on neurovascular coupling in rat cerebral cortex." Eur J Neurosci 30:242-250 (2009)
  15. Vazquez AL, Fukuda M, Tasker ML, Masamoto K, Kim SG. "Changes in cerebral arterial, tissue and venous oxygenation with evoked neural stimulation: implications for hemoglobin-based functional neuroimaging." J Cereb Blood Flow Metab 30:428-439 (2010)
  16. Masamoto K, Obata T, Kanno I. "Intracortical microcirculatory change induced by anesthesia in rat somatosensory cortex." Adv Exp Med Biol 662:57-61 (2010)
  17. Kim T, Masamoto K, Fukuda M, Vazquez A, Kim SG. "Frequency-dependent neural activity, CBF, and BOLD fMRI to somatosensory stimuli in isoflurane-anesthetized rats." Neuroimage 52:224-233 (2010)
  18. Vazquez AL, Masamoto K, Fukuda M, Kim SG. "Cerebral oxygen delivery and consumption during evoked neural activity." Front Neuroenergetics 2:1-11 (2010)
  19. Takuwa H, Autio J, Nakayama H, Matsuura T, Obata T, Okada E, Masamoto K, Kanno I. "Reproducibility and variance of a stimulation-induced hemodynamic response in barrel cortex of awake behaving mice." Brain Res 1369:103-111 (2011)
  20. Autio J, Kawaguchi H, Saito S, Aoki I, Obata T, Masamoto K, Kanno I. "Spatial frequency-based analysis of mean red blood cell speed in single microvessels: investigation of microvascular perfusion in rat cerebral cortex." PLoS One 6(8):e24056 (2011)
  21. Y-N Jin, M Inubushi, K Masamoto K Odaka, I Aoki, A B Tsuji, M Sagara, M Koizumi and T Saga, Long-term effects of hepatocyte growth factor gene therapy in rat myocardial infarct model, Gene Therapy, in press

【著書,編書,翻訳書】
  1. Masamoto K, Kershaw J, Ureshi M, Takizawa N, Kobayashi H, Tanishita K, Kanno I. "CBF and pO2 dynamics in rat cortex during neuronal activation by hind paw stimulation." In: Pharmacology of Cerebral Ischemia (Eds: J. Krieglstein and S. Klumpp, Medpharm Scientific Publishers) 351-356 (2004)
  2. Tanishita K, Masamoto K, Negishi T, Takizawa N, Kobayashi H, "Oxygen transport in the microvascular network." In: Organ Microcirculation (Eds: Ishii H, Suematsu M, K. Tanishita, Suzuki H, Springer Tokyo) 13-20 (2005)
  3. 谷下一夫, 瀧澤直定, 小林弘祐, 正本和人 "生体組織への極低侵襲計測を目的とする極微小一酸化窒素電極の開発" 中谷電子計測技術振興財団年報, 21, 16-21 (2007)
  4. 正本和人, 小畠隆行, 菅野巌 "神経血管カップリング:分子メカニズムの解明に向けて" 電気学会研究会資料 OQD-08, 33-38 (2008)
  5. 正本和人: 微小酸素電極の作製と測定の実際, In: からだと酸素の事典 (編集:酸素ダイナミクス研究会, 朝倉書店) 81-87 (2009)
  6. 正本和人: 脳実質内終末細動脈による機能的支配領域の定量化と毛細血管領域からの逆行性信号伝達による脳血流空間制御機構の解明,上原記念生命科学財団研究報告集(CD-ROM),23, 135 (1-2) (2009)
  7. 正本和人, 川口拓之, 田桑弘之, 山崎享子, 小畠隆行, 菅野巖 "光で探る神経血管カップリング" In: 生体イメージングの未来 (編集: 菅野巖,放射線医学総合研究所) 230, 10-13 (2010)
  8. Masamoto K, Obata T, Kanno I. "Cerebrovascular dynamics in response to neural stimulation." Hirosaki Med J 60(Suppl):S181-S186 (2010)
  9. Takuwa H, Masamoto K, Obata T, Kanno I. "Neurovascular coupling studies in awake-behaving mice." Hirosaki Med J 60(Suppl):S192-S196 (2010)
  10. 山田幸生, 大川晋平, 正本和人 "生物発光・蛍光と生体イメージング" 伝熱: Journal of the Heat Transfer Society of Japan 50, 25-30 (2011)
  11. 正本和人, 川口拓之, 菅野巖 "生体二光子顕微鏡による脳内微小循環径路の三次元追跡"基礎老化研究, 35, 25-28 (2011)

【Invited talk and lectures】
  1. Masamoto K, "Dynamics of tissue oxygen tension during evoked neural activity." Dr. Britton Chance's lab seminar, University of Pennsylvania, Philadelphia (2005.3)
  2. Masamoto K, "Dynamics of brain tissue oxygen demand and supply during neural activation." Biomedical imaging seminar series, Yale University, New Haven (2007.11)
  3. Masamoto K, Takuwa H, Kawaguchi H, Obata T, Kanno I, "Arterial vasodilation and downstream red blood cell speed induced by local stimulation in anesthetized rat cerebral cortex." -Satellite Workshop- from Energy Metabolism to Brain Function, Hirosaki (2009.03)
  4. Masamoto K, "In vivo imaging of cerebrovascular reactivity." The 24th International Symposium on Cerebral Blood Flow, Metabolism and Function (Brain'09), Chicago (2009.06)
  5. Masamoto K, "Functional response of cerebral microcirculation." UK-Japan Workshop: Multimodal Measurements for Brain Function, Tokyo (2010.01)
  6. Masamoto K, "Drawing a whole picture of neuro-, metabolic-, vascular- triangles in the brain." The 13th Conference of Peace through Mind Brain Science, Hamamatsu (2010.02)
  7. Masamoto K, "Two-photon imaging of live animal cerebral arteries." The 1st World Forum on Cerebral Blood Flow Metabolism and Functions, Kyoto (2010.10)
  8. Masamoto K, "Repeated live-imaging of glio-vascular unit following cerebral artery occlusion." 8th Asian Congress for Microcirculation, Thailand (2011.10)

【招待・基調・特別講演】
  1. 正本和人, 小畠隆行, 菅野巌 "脳賦活時の神経−血管カップリング研究" 【招待講演】 第9回脳神経核医学研究会, 千葉 (2008.10)
  2. 正本和人 "脳活動と脳内酸素及び血流ダイナミクス" 【特別講演】 第10回光脳機能イメージング研究会, 大阪 (2008.12)
  3. 正本和人, 小畠隆行, 菅野巖 "大脳皮質局所脳活動に対する脳血流分配の空間的調節" 【基調講演】 神経組織の成長・再生・移植研究会 第24回学術集会, 群馬 (2009.06)
  4. 正本和人 "光で探る神経血管カップリング" 【招待講演】 放医研シンポジウム, 千葉 (2009.11)
  5. 正本和人, 川口拓之, 小畠隆行, 菅野巖 "脳神経活動に応答する脳微小循環反応の時間空間的動態" 【シンポジウム講演】 第35回日本微小循環学会総会, 埼玉 (2010.02)
  6. 正本和人 "脳血管構築と脳神経血管カップリング" 【特別講演】 第10回Organ Microcirculation Forum, 東京 (2010.06)
  7. 正本和人 "脳内の血管構造と脳活動に伴う神経活動・血流変化" 【シンポジウム講演】 第12回日本ヒト脳機能マッピング学会, 東京 (2010.06)
  8. 正本和人, 川口拓之, 田桑弘之, 小畠隆行, 菅野巖 "脳微小血管構築の4次元イメージング" 【オーガナイズドセッション】 第14回酸素ダイナミクス研究会, 東京 (2010.09)
  9. 正本和人, 菅野巖 "大脳皮質グリア微小血管の可塑性イメージング" 【シンポジウム講演】 第19回日本バイオイメージング学会, 横浜 (2010.09)
  10. 正本和人 "グリア血管相互作用の四次元in vivoイメージング" 【招待講演】 第34回日本神経科学大会Luncheon Seminar「マルチフォトンタイムラプスで広がる蛍光イメージングアプリケーション」, 横浜 (2011.09)

【主な受賞歴】 2008  The Melvin H. Knisely Award
    (International Society on Oxygen Transport to Tissue)

【主な外部資金
獲得状況】
  1. 平成21年度 精神・神経疾患研究委託費 研究分担者
    “精神・神経疾患に関するバイオマーカーの探索及び診断・治療法の開発に関する研究”(国立精神・神経センター神経研究所)
  2. 平成19-20年度 科学研究費補助金 若手研究(スタートアップ)
    “脳微小血管3次元ネットワークによる脳血流空間制御機構に関する基礎研究”
  3. 平成19年度 上原記念生命科学財団 研究奨励金
    “脳実質内終末細動脈による機能的支配領域の定量化と毛細血管領域からの逆行性信号伝達による脳血流空間制御機構の解明”

研究内容の紹介: 「脳内情報伝達を司る細胞間コミュニケーションを表現する」
脳が活動すると活動領域においてエネルギ代謝や血液循環などの微視的環境が変化します。これらの変化は、核磁気共鳴画像法や近赤外光イメージング法などの画像診断装置によって生体外から検出可能なため、非侵襲脳機能計測の重要な生物原理として広く応用されています。しかし、検出された画像信号が脳神経活動の何を反映するのか、その脳内細胞活動と脳機能信号との関係についてはよくわかっていない事が多くあります。一方で、脳微小循環や脳組織への物質輸送の障害が脳神経変性疾患の発症・進行と密接に関係する事が明らかになりつつあります。本研究室では、光学的計測技術を用いて脳内微視的領域における神経・グリア・血管の多彩な細胞間コミュニケーションの可視化、及びそれらのエネルギ代謝や微小循環と神経機能活動との双方向性のやり取りについて基礎的な研究を行っています。

進行中の研究テーマ:
1.脳微小血管ネットワークの可塑性と脳内酸素ホメオスタシス:理論と実験
2.脳微小循環・物質輸送(BBB)の動態制御と局所神経活動との相互作用
3.光を用いた脳微視的神経活動のライブイメージング法の開発研究
4.脳神経疾患におけるグリア血管ユニットの破綻と制御に関する基礎研究

(共同研究先:放射線医学総合研究所分子イメージング研究センター、慶應義塾大学理工学部、慶應義塾大学医学部)


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