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Novel exercise therapy for corticospinal tract disorders in diabetes

Research Project

Project/Area Number 18K10726
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionKyorin University

Principal Investigator

Muramatsu Ken  杏林大学, 保健学部, 准教授 (00531485)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 志茂 聡  健康科学大学, 健康科学部, 准教授 (80734607)
丹羽 正利  杏林大学, 保健学部, 教授 (90274985)
生友 聖子  東京医療学院大学, 保健医療学部, 助教 (90515884)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords糖尿病 / 皮質脊髄路 / 運動野 / 運動療法 / リハビリテーション / 錐体路 / 糖尿病性神経障害
Outline of Final Research Achievements

In our recent study in a type 1 diabetes rat model, we observed that diabetes disrupts the function of the motor cortex. In the present study, we investigated functional and morphological alterations in the corticospinal tract axons in a diabetic animal. Additionally, we investigated the effects of two types of exercise training (complex motor skills and aerobic training) on the motor cortex. We observed decreased conduction velocities and reduction in the size of the corticospinal axons and in the thickness of the myelin sheath, all of which are implicated as contributors to motor cortex dysfunction in diabetic rats. Interestingly, we observed that complex motor skills training improved cortical motor function in diabetic animals, which may be attributable to activation of alternative descending pathways (other than the corticospinal tracts).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究結果は糖尿病モデル動物における後肢領域を中心とする大脳皮質運動野面積の減少が、腰仙髄に投射する皮質脊髄路の伝導障害によって生じていることを初めて明らかにするものであり、骨格筋などの末梢組織の異常という視点から語られがちであった糖尿病患者の運動障害について「中枢神経系の異常」という新しい視点を与えるものである。さらに、糖尿病による運動系の異常に起因する運動障害を改善する運動療法を検討したところ、通常、糖尿病運動療法として実施されることのないスキル運動が有効であるということを明らかになり、スキル運動が新しい糖尿病運動療法になり得る可能性を示した。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Functional and Structural Changes in the Corticospinal Tract of Streptozotocin-Induced Diabetic Rats2021

    • Author(s)
      Muramatsu Ken、Shimo Satoshi、Tamaki Toru、Ikutomo Masako、Niwa Masatoshi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 18 Pages: 10123-10123

    • DOI

      10.3390/ijms221810123

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diabetes Mellitus-Related Dysfunction of the Motor System2020

    • Author(s)
      Muramatsu Ken
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Issue: 20 Pages: 7485-7485

    • DOI

      10.3390/ijms21207485

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Motor system dysfunction caused by diabetes mellitus2022

    • Author(s)
      Ken Muramatsu
    • Organizer
      第99回 日本生理学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional and morphological changes in the corticospinal tract of streptozotocin-induced diabetic rats2021

    • Author(s)
      Ken Muramatsu, Satoshi Shimo, Toru Tamaki, Masako Ikutomo, Masatoshi Niwa
    • Organizer
      第44回 日本神経科学大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Complex motor skills training induces activation of alternate descending pathway in type 1 diabetic rats2020

    • Author(s)
      Ken Muramatsu, Toru Tamaki, Masako Ikutomo, Satoshi Shimo, Masatoshi Niwa
    • Organizer
      第43回 日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] スキルトレーニングは1型糖尿病モデルラットの運動性下行路の代償路形成を促進する2020

    • Author(s)
      村松憲、玉木徹、生友聖子、志茂聡、丹羽正利
    • Organizer
      第63回日本糖尿病学会年次学術集会学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Motor skills training improves motor cortex dysfunction in experimental diabetic rats2019

    • Author(s)
      Ken Muramatsu, Masako Ikutomo,Toru Tamaki, Satoshi Shimo, Masatoshi Niwa
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 1 型糖尿病ラットの萎縮した大脳皮質運動野はスキルトレーニングによって拡大する2019

    • Author(s)
      村松 憲
    • Organizer
      令和元年度 糖尿病性神経障害を考える会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 糖尿病によって萎縮した大脳皮質運動野はスキルトレーニングによって回復する2019

    • Author(s)
      村松 憲、玉木 徹、生友 聖子、志茂 聡、丹羽 正利
    • Organizer
      第6回日本糖尿病理学療法学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 糖尿病によって生じる随意運動を制御する神経機構の障害とその運動療法2019

    • Author(s)
      村松 憲
    • Organizer
      第38回日本臨床運動療法学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 糖尿病によって生じる随意運動を制御するシステムの障害とそのリハビリテーション2019

    • Author(s)
      村松 憲
    • Organizer
      第8回 国際生活習慣病フォーラム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Altered antidromic field potentials in the corticospinal tract neurons of rats with streptozotocin-induced type-1 diabetes2018

    • Author(s)
      Ken Muramatsu, Masako Ikutomo, Toru Tamaki, Satoshi Shimo, Masatoshi Niwa
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 糖尿病性錐体路障害は軸索の退縮によって生じる2018

    • Author(s)
      村松憲、生友聖子、玉木徹、志茂聡、八並光信、丹羽正利
    • Organizer
      第5回 日本糖尿病理学療法学術大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットに生じる皮質脊髄路の軸索障害2018

    • Author(s)
      村松憲、生友聖子、玉木徹、志茂聡、丹羽正利
    • Organizer
      第61回 日本糖尿病学会年次学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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