| Project/Area Number |
20K19387
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology (2023)
Teikyo Heisei University (2020-2022) |
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Principal Investigator |
守屋 正道 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (80848135)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 脳血流 / マイネルト基底核 / 侵害刺激 / コリン作動性 / 交感神経 / 三叉神経脊髄路核 / 化学遺伝学 / マイネルト核 / DREADD / リハビリテーション |
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| Outline of Research at the Start |
組織の損傷などによって鋭く耐えがたい痛みが生じたとき，回避行動や攻撃行動を他の行動よりも最優先かつ最速で起こすことは生存のために重要である．その際に亢進する血液供給の需要は，まず全身調節系である交感神経系を介して血圧や心拍数の上昇によって確保される．この全身性の変化に伴って，行動や応答を担うとともにエネルギー要求性の高い脳への血流も増加する．ところが近年，全身調節系の制御とは独立に脳内の血流調節系が存在する可能性が示されてきた．
そこで本研究の目的は，侵害受容などの緊急性と重要性の高い刺激が，全身調節系とは独立の脳内血流制御系を特異的に活性化する可能性を実験的に検証することである．
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| Outline of Annual Research Achievements |
侵害受容情報は脳の広範な領域の活動亢進を介して最適な行動・自律神経・内分泌応答を誘発し，有害状況への適応を促す．この活動亢進を支える機構の解明を目的としてC線維求心線維を豊富に持つ角膜を機械的・化学的に刺激して大脳皮質表層の血流イメージングを行った．Urethane麻酔下ラットの頭蓋骨透過下にlaser speckle contrast imaging法によりbregmaからlambdaのレベルの正中から左右約5 mmの範囲を1 frame/s，580 x 752 pixelsで可視化し，左右各13関心領域（ROI）の刺激前30 sの平均値で標準化した各ROI内脳血流変化度（ΔCBF）を求めた．von Freyフィラメントによる反復角膜刺激（30 s, 3 Hz）はΔCBFを増加し動脈圧を上昇させた．後者は第１－第２胸髄横切断後によってほぼ消失したが，前者はむしろ増大し，応答時間も先鋭化した．ΔCBFと血圧間の有意な相関は胸髄横切断後ほぼ消失した．刺激側NBMへのmuscimol微量注入は投与側依存的に，またはatropine (5 mg/kg, i.v.)の全身性投与は両側性に角膜刺激ΔCBF増加を有意に減少させた．一方これらによって残存する応答成分も認められた．以上の結果は，神経性に大脳皮質血流制御を担う複数の機構の存在を示唆する．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
角膜刺激による脳血流増加反応についてcluster解析を行い皮質部位特異性を見出した．現在，国際誌に公表すべく論文を準備している．
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| Strategy for Future Research Activity |
詳細かつ多様な方法での解析に時間を要したが，すべての解析が終了した．今後は本プロジェクトの論文をまとめることを最優先に進めるとともに，本プロジェクトの発展性についてを検討していく．具体的には1）角膜刺激が臨床においてマイネルト基底核の評価となり得るか，2）化学遺伝学的手法を用いた脳血流制御経路の同定などである．
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