• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

中枢神経損傷後の脊髄介在ニューロンの可塑性機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22K11366
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 InstitutionShimane University (2023)
Osaka University (2022)

Principal Investigator

中川 浩  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (10732901)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords脊髄介在ニューロン / 神経可塑性
Outline of Research at the Start

本研究は、中枢神経損傷後における脊髄介在ニューロンの神経可塑性変化に伴う神経ネットワーク再編が機能回復に及ぼす影響について、ウイルスベクター技術と解剖学・生理学・行動学的解析を用いて明らかにし、その分子メカニズムを解明することを目的とする。そして中枢神経損傷後の運動機能回復の神経基盤の確立につなげるととともに新たな治療法の開発に繋げたい。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ウイルスベクターを利用した神経ネットワーク解析や解剖学・生理学・行動学的解析を駆使して、中枢神経損傷後の脊髄介在ニューロン(脊髄INs)の神経可塑性変化による機能回復機構を明らかにする。これまでの研究成果において、胸髄に位置しかつ腰髄に神経軸索を投射している神経細胞集団には興奮性および抑制性神経細胞の両者が含まれることを明らかにしている。またこれら細胞集団の神経投射パターンを明らかにしている。
本年度においては、これら細胞集団がそれぞれ同側もしくは対側の一方向のみに神経投射しているのかを確かめるために、逆行性神経トレーサー等を駆使して解析を行った。その結果、これら細胞集団は同側もしくは対側の腰髄のいずれかにしか神経投射を行っていないことが明らかになった。次に異なる細胞集団ごとの機能解析を行うため、それぞれ投射パターンが異なる細胞集団に対して神経回路特異的に神経細胞死を誘導した後、行動学的解析を行った。その結果、同側に神経投射している細胞集団の神経細胞死を誘導した時のみ行動変化がみられた。また、全ての行動解析を行った後、神経回路特異的に細胞死を誘導できたか否かを確かめるために、逆行性トレーサーを片側腰髄領域に注入して、胸髄領域での細胞の有無を確認した。その結果、コントロール群に比べて有意に細胞死を誘導することができていることが確認できた。これらの結果は、胸髄に位置しかつ腰髄に神経投射をしている細胞集団においては、同側に神経投射している細胞集団のみ機能的な神経回路を形成している可能性を示唆するものである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在まで、胸髄に位置しかつ腰髄に神経軸索を投射している脊髄介在ニューロンにおいて、細胞集団ごとの神経投射パターンを詳細にすることができた。さらにそれら神経投射パターンが異なる細胞集団ごとの機能を詳細に解析することができた。

Strategy for Future Research Activity

細胞集団ごとの機能解析を行った結果、同側腰髄に神経投射している細胞集団のみに行動異常が観察された。今後は、電気生理学的な解析により神経回路の機能評価を行っていく予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023 2022 Other

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

  • [Journal Article] Morphological changes of large layer V pyramidal neurons in cortical motor-related areas after spinal cord injury in macaque monkeys2023

    • Author(s)
      Takata Yu、Yamanaka Hajime、Nakagawa Hiroshi、Takada Masahiko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 82-82

    • DOI

      10.1038/s41598-022-26931-3

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The effects of Bone Morphogenetic Protein 4 on adult neural stem cell proliferation, differentiation and survival in an in vitro model of ischemic stroke2022

    • Author(s)
      Ahmed Ahmed K.M.A.、Nakagawa Hiroshi、Isaksen Toke Jost、Yamashita Toshihide
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 183 Pages: 17-29

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.07.004

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ATP spreads inflammation to other limbs through crosstalk between sensory neurons and interneurons2022

    • Author(s)
      Hasebe, R., K. Murakami, M. Harada, N. Halaka, H. Nakagawa, F. Kawano, Y. Ohira, T. Kawamoto, F.E. Yull, T.S. Blackwell, J. Nio-Kobayashi, T. Iwanaga, M. Watanabe, N. Watanabe, H. Hotta, T. Yamashita, D. Kamimura, Y. Tanaka, and M. Murakami
    • Journal Title

      J. Exp. Med.

      Volume: 219 (6) Issue: 6

    • DOI

      10.1084/jem.20212019

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Origin of Multisynaptic Corticospinal Pathway to Forelimb Segments in Macaques and Its Reorganization After Spinal Cord Injury2022

    • Author(s)
      Ninomiya Taihei、Nakagawa Hiroshi、Inoue Ken-ichi、Nishimura Yukio、Oishi Takao、Yamashita Toshihide、Takada Masahiko
    • Journal Title

      Frontiers in Neural Circuits

      Volume: 16 Pages: 847100-847100

    • DOI

      10.3389/fncir.2022.847100

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A multisynaptic pathway from the ventral midbrain toward spinal motoneurons in monkeys2022

    • Author(s)
      Suzuki Michiaki、Inoue Ken‐ichi、Nakagawa Hiroshi、Ishida Hiroaki、Kobayashi Kenta、Isa Tadashi、Takada Masahiko、Nishimura Yukio
    • Journal Title

      The Journal of Physiology

      Volume: 600 Issue: 7 Pages: 1731-1752

    • DOI

      10.1113/jp282429

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脊髄介在ニューロンを介した動作制御機構の解明2024

    • Author(s)
      中川浩、藤田幸
    • Organizer
      第7回基礎理学療法学 若手研究者ネットワークシンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Remarks] 大阪大学大学院医学系研究科 分子神経科学

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/molneu/

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi