| Project/Area Number |
22K17224
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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 57070:Developmental dentistry-related
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
阿部 泰典 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 医員 (20822513)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 鼻呼吸障害 / 小脳 / 成長期 / シナプス刈り込み / 嚥下運動障害 |
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| Outline of Research at the Start |
小脳は、運動調節機能のみならず感覚情報統合機能を有することが知られており、嚥下などの複雑な運動の遂行において重要な役割を果たす。嚥下障害の一つである誤嚥は、鼻閉に伴って生じる危険性が高まる。一方、小脳には生後発達の過程で、必要な神経回路のみが選択的に残る「シナプス刈り込み」という現象がみられる。しかし、鼻呼吸障害と嚥下機能障害をつなぐ小脳の「シナプス刈り込み」関与の様相については解明されていない。そこで応募者は、「成長期鼻呼吸障害とそれに伴って生じる嚥下運動障害のメカニズムを、小脳における『シナプス刈り込み』現象の変調を指標として解明する」ことを具体的な目的として本研究を遂行する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
鼻呼吸障害は、記憶障害や学習障害を含む認知機能の低下を引き起こすことが示唆されている。しかし、脳の発達段階における鼻呼吸障害が、神経回路の形成や記憶・学習以外の脳機能に与える影響については理解されていない。本研究は、鼻閉マウスモデルを使用し、発達の初期段階からの鼻閉がシナプスの発達、神経細胞の活動パターン、および行動に与える影響を検討した。生後3日目のICRマウスの右鼻を焼灼し、片側鼻閉（P3_UNO）マウスを作成した。脳部位として小脳に注目し、その神経回路、神経活動、および行動を解析した。神経回路形成の過程では、一部のシナプスが選択的に強化される一方で、他のシナプスが除去されるシナプス除去がおこる。P3_UNOがシナプス除去に影響するか調べた結果、P3_UNOマウスでは小脳のシナプス除去と神経支配パターンに障害が見られた。発達期と成熟期における小脳プルキンエ細胞の活動パターンを調べた結果、P3_UNOマウスでは両時期において正常な神経細胞活動が行われていないことがわかった。次に、P3_UNOマウスの行動テストを実施した結果、P3_UNOマウスは、オープンフィールド試験における活動性と不安に関連した行動に変化を示さなかったが、Rota-Rodテストで運動機能障害を示し、強制水泳テストでは抑うつ様行動を示した。一方、発達が終了した生後４５日目に片側鼻閉処置を行った急性鼻呼吸障害マウスにおいて、生後４８日目に行動テストを行った結果、運動機能障害や抑うつ様行動は見られなかった。また、生後52日から54日目に片側鼻閉を行い、約2か月後に行動実験を行った大人における慢性鼻呼吸障害マウスでも、運動機能障害や抑うつ様行動は見られなかった。これらの発見は、発達初期からの鼻からの十分な呼吸が、小脳回路の発達、小脳の正常な神経活動、運動機能および精神的安定に不可欠であることを示唆している。
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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
概ね予定通りに結果が出ており、まとめを始めている
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| Strategy for Future Research Activity |
今までの研究成果をまとめ、学会発表を行い、必要に応じて追加の実験を行う
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