| Project/Area Number |
22K11427
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Kyorin University |
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Principal Investigator |
村松 憲 杏林大学, 保健学部, 教授 (00531485)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新見 直子 公益財団法人東京都医学総合研究所, 疾患制御研究分野, 研究員 (90405043)
玉木 徹 名古屋女子大学, 医療科学部, 講師 (30712814)
丹羽 正利 杏林大学, 保健学部, 教授 (90274985)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 糖尿病 / 皮質脊髄路 / 運動療法 / 赤核脊髄路 / リハビリテーション / 運動野 |
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| Outline of Research at the Start |
我々はこれまでに糖尿病モデルラットを対象に、随意運動の発現に中心的役割を演じる皮質脊髄路に障害が生じることを明らかにしてきた。また、これに対するリハビリテーションの効果を探る予備研究を行い、スキル運動を行うことによって損傷した皮質脊髄路の機能を代償する下行路の活動が高まり、機能改善が生じることを確認している。本研究は、まず前述したスキル運動による機能回復に関連して活動性を高める下行路の正体を電気生理学的、免疫組織化学的手法を用いて明らかにした上で、機能回復への寄与の度合いを探り、糖尿病患者の効果的なリハビリテーション開発に役立てようとするものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまでの研究機関に糖尿病に起因する皮質脊髄路障害が生じた1型糖尿病モデル動物にスキル運動を実施すると赤核脊髄路と脊髄の機能的結合が強化され、大脳皮質運動野面積や運動機能の回復が生じる一方、有酸素運動には同様の効果がないこことを明らかにしてきた（Muramatsu et al. Exp. Neurol. 2023; 363: 114357）。当該年度は健常なラット、皮質脊髄路障害が生じた1型糖尿病モデルラット（以下、STZラット）を対象にスキル運動によって賦活化した赤核脊髄路の機能を一過性に停止させることによって回復した運動機能が退行する可能性について検討した。実験には運動療法を実施しないSTZラット（DM-SED）とスキル運動を実施するSTZラット（DM-ST）を用い、それぞれのラットの赤核にムシモールを投与し、投与前後の運動機能を比較することによって赤核脊髄路の機能が遮断される効果を調べた。また、実験終了後は脳を摘出し、ムシモールが拡散した範囲を調べた。実験の結果、そもそも脳幹内でムシモールが拡散する範囲に相当ばらつきが生じてしまうことが明らかになった。また、ムシモール投与後の運動機能評価をビームウォーク試験、ローターロッド試験などを用いて行ったが、運動障害が強く出現した個体では実施自体が難しいことも多く、代替えの運動評価法を開発する必要性に直面した。そのため、研究計画を予定より少量のムシモールを赤核に投与し、それに伴う運動の変化をDeepLabCutを用いた動作解析にて行うよう修正し、作業を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
これまでに糖尿病に起因する皮質脊髄路障害が生じた1型糖尿病モデル動物にスキル運動を実施すると赤核脊髄路と脊髄の機能的結合が強化され、大脳皮質運動野面積や運動機能の回復が生じることを明らかにしてきた。当該年度はスキルトレーニングを行なった糖尿病モデル動物の赤核にムシモールを投与し、その機能を一過性に停止させることで赤核脊髄路がどの程度、運動機能回復に寄与してるのか調べることを目標に実験を行ったが、投与技術の確立と投与後の運動機能評価に相当な検討が必要であったため、実験計画に遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究遂行について特に問題となったのは、モデル動物に生じる運動機能の定量的な解析である。当初、ビームウォークテストやローターロッド試験など一般的な行動評価を用いる予定であったが、次年度はより精細な動作評価ができるようDeepLabCutを用いた動作解析システムを構築し対処する予定である。
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