| Project/Area Number |
22H00461
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 51:Brain sciences and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
伊佐 正 京都大学, 医学研究科, 教授 (20212805)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥43,680,000 (Direct Cost: ¥33,600,000、Indirect Cost: ¥10,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥28,210,000 (Direct Cost: ¥21,700,000、Indirect Cost: ¥6,510,000)
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| Keywords | 機能回復 / 巧緻運動 / 運動野 / 可塑性促進 / 遺伝子発現 / 霊長類 / 単一核RNAシーケンシング / 電気刺激 / 脊髄損傷 / 皮質脊髄路 / 遺伝子発現解析 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らは、最近の研究で、ヒトの近縁種であるマカクザルの成熟脳において、脊髄損傷後に、訓練と中枢刺激を併用することにより大規模な軸索の伸展を伴う可塑性を誘導し、機能回復を促進できることが明らかにした。そこで、この脊髄損傷モデルにおいて、このような大規模な可塑性のメカニズムを解明し、その誘導による機能回復戦略の開発を試みる。そのために、従来の電気生理学や脳機能イメージング、神経解剖学などの研究手法に加えて、遺伝子導入による神経回路の選択的操作技術、Single nucleus RNA seqによる遺伝子制御ネットワークの解析とハブ遺伝子の同定、さらにその機能操作といった技術を駆使する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては、脊髄亜半切モデルのマカクザルにおいて、損傷後、上肢の到達把持運動の訓練とともに、大脳皮質運動関連領野に広汎に電気刺激を加えることで、損傷反対側の運動野からの皮質脊髄路が錐体交叉において走行を変化させ、損傷反対側の脊髄を下行し、損傷より尾側で交叉して、損傷側の運動ニューロンなどに結合することを見出した我々の選考研究に基づき、これら大規模可塑性誘導細胞の機能回復への寄与及び、その基盤となる遺伝子ネットワークの変化を解析することを目的としている。そのためにラット、そしてマカクザルにおいて実験を順次行うこととしていた。そのため、実験に用いる大脳皮質の運動野ニューロンのsingle cell RNA sequencingのための条件検討を幼弱ラット、成熟ラット、そして成熟マカクザルの大脳皮質運動野のPBSによる経心的潅流直後に取り出した脳標本に対して行った。幼弱ラットでは当初より高いRIN値(>8)が得られ、問題ないと判断されたが、成熟ラットでは繰り返し、核を取り出す条件検討が必要だったが、一応満足のいく条件が得られるようになった。マカクザルにおいても短時間で取り出し、脳を良い状態で保つための工夫が必要だったが、一応満足の行くレベルでの核の生成プロトコールを決定することができた。
他方、第一段階の実験のためのラットの到達把持運動訓練を開始したが、訓練の手法を調整しているうちに、実際に電極の埋め込みなどの実験を開始する前に基盤Sが採択となり、本研究は終了した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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