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Mechanism of cognitive impairment after ligation of meningeal lymphatic vessels

Research Project

Project/Area Number 19K16504
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 48030:Pharmacology-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

Ishikawa Tomoe  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (20804587)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsリンパ管 / 記憶 / 血管周囲腔 / 記憶の再生 / 脳波 / 硬膜リンパ管 / 血管周辺スペース / 髄膜リンパ管 / 記憶・学習 / グリア細胞 / 神経活動・脳波
Outline of Research at the Start

本研究では、リンパ管の損傷が記憶の素子として知られる LTP と LTD、およびそれを制御する脳波に与える影響を検証することに重点を置く。また、脳免疫機能の担い手として着目されるグリア細胞の変化にも焦点を当てる。これにより、リンパ管の損傷が記憶学習成績を低下させるメカニズムを様々なスケールから検証する。「なぜ、硬膜に存在するリンパ管の損傷が記憶機能を障害するのか」を明らかにすることこそが本研究の目的である。樹状突起スパインからネットワークレベルまでの検証を行うことで、脳リンパ‐神経回路連関の実態に迫る。

Outline of Final Research Achievements

In this research, we found that inhibiting of vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR)-3 by 6-week MAZ51 injection impaired working memory. We also found that the ligation of lymphatic vessels toward and away from the cervical lymph nodes reduced the interhemispheric coherence of prefrontal gamma oscillation and increased the volume of prefrontal microglia. These results suggest that interhemispheric coherence reduction of prefrontal gamma oscillation caused by aberrant lymphatic drainage impairs working memory. We will test this hypothesis as a next step.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、脳リンパ管と記憶の関係性に対しシナプス-細胞-脳波という異なる階層の相互作用からアプローチするものである。現時点では例数が十分ではないものの、リンパ管の結紮やリンパ管新生の阻害が記憶の回路基盤に及ぼす影響を各階層において発見しており、今後それらをつなぐことで、脳-免疫連関の実体や記憶のメカニズムの解明に繋がることが期待される。
本研究を発展させることにより、脳免疫連関が記憶に及ぼす影響を明らかになれば、記憶研究に対し新たな視点を提供することができる。記憶メカニズムの解明だけでなく、記憶障害の治療を目指す上でも重要な知見になると期待される。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Locally sequential synaptic reactivation during hippocampal ripples2020

    • Author(s)
      Ishikawa Tomoe、Ikegaya Yuji
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 6 Issue: 7

    • DOI

      10.1126/sciadv.aay1492

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] O17-MRIによる細胞性浮腫時の水動態の観察2021

    • Author(s)
      石川 智愛、星野 豊、亀田 浩之、小牧 裕司、畝川 美悠紀、冨田 裕、中原 仁、工藤 與亮、安井 正人
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Kinetics of O-17-labeled water in the brain parenchyma and cerebrospinal fluid of aquaporin-4-knockout mice on indirect MRI2020

    • Author(s)
      Hoshino, Y., Kameda, H., Harada, T., Komaki, Y., Ishikawa, T., Yasui, M., and Kudo, K.
    • Organizer
      ISMRM 2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] In vivo systemic reactions, including the morphological change of paravascular space, during water2019

    • Author(s)
      Ishikawa, T., Unekawa, M., Tomita, Y., Nakahara, J., Yasui, M.
    • Organizer
      BRAIN & BRAIN PET2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Biphasic morphological and physiological responses, including the change of paravascular space2019

    • Author(s)
      Ishikawa, T., Unekawa, M., Tomita, Y., Nakahara, J., Yasui, M.
    • Organizer
      XIV European Meeting on Glial Cells in Health and Disease, GLIA 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aquaporin 4 knockout in mice attenuates paravascular space closure and neuronal activity2019

    • Author(s)
      Ishikawa, T., Unekawa, M., Tomita, Y., Nakahara, J., Yasui, M.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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