自閉症における運動学習の障害と軽運動による相乗的改善効果に関わる神経機構の解明
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22K19704
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
柳原 大 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90252725)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柿澤 昌 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (40291059)
葛西 秀俊 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (40403232)
坂井 祐介 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (40843066)
中尾 晴美 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (50535424)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 自閉症スペクトラム障害 / 運動学習 / 歩行 / 小脳 / 脆弱X症候群 / mTOR / FMR1 / 適応 / 運動スキル / 歩行適応制御 |
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| Outline of Research at the Start |
自閉症においては、認知・感覚機能ならびに社会性行動の障害などが主症状であるが、運動スキルや運動学習の障害も報告され、小脳が自閉症に関与していることが明らかにされている。本研究では、自閉症モデルマウスを対象に、運動学習機能の解析と小脳神経回路の電気生理学及び免疫組織化学による本質的なメカニズムの解明を行う。また、モデルマウスに対して軽度な運動を課すことで、運動の学習機能のみならず、社会性行動の障害に対する相乗的な改善効果について詳細に調べる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
自閉症スペクトラム障害においては、認知・感覚機能ならびに社会的コミュニケーションの障害などが主要な症状として認められている。一方、運動機能の障害として、スポーツや書字が苦手であるといった運動スキルやその学習・記憶機能における障害については臨床的な所見として報告されてはいるものの、それらの原因となるメカニズムの本質については未だほとんど明らかにされていない。近年、運動の制御および適応・学習に重要な役割を果たしている小脳が自閉症スペクトラム障害へ関与していることがfMRIによる脳機能イメージングや自閉症患者の死後脳における免疫組織化学的解析および遺伝子発現パターンの解析から明らかにされている。
本研究では、自閉症スペクトラム障害のモデルマウスを対象として、運動スキルおよびそのスキルの学習機能の障害の本態について、独自に開発した左右分離型ベルトトレッドミル上での歩行の適応・学習機能を詳細に解析することを目的としている。さらに、モデルマウスに対して軽度な運動を習慣的に課すことで、運動の学習機能のみならず、社会性行動の障害に対する相乗的な改善効果について詳細に調べることも目的としている。
脆弱X症候群（fragile X syndrome, FXS）は、精神遅滞や自閉症様症状を示す、発症頻度が比較的高い遺伝性の発達障害であり、脆弱X症候群は、FMR1(fragile X mental retardation 1)遺伝子の異常によって発症する。2023年度においては、ゲノム編集技術により作製したFMR1変異マウス（FMR1-/y、雄性）およびコントロールマウス（C57BL/6N、雄性）を対象にして、ローターロッドテスト、水平ラダー歩行テスト、さらに、左右分離型ベルトトレッドミル上での歩行における適応・学習機能の解析を行い、時間的協調の適応性に障害が観察される傾向についての知見を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
ゲノム編集技術により作製したFMR1変異マウス（FMR1-/y）およびコントロールマウス（C57BL/6N）を対象にした左右分離型ベルトトレッドミル上での歩行の適応・学習機能の実験および解析について、実験機器の故障等により十分な個体数の実験が達成できなかった。また、本研究では、モデルマウスに対して軽度な運動を習慣的に課すことで、運動の学習機能のみならず、社会性行動の障害に対する相乗的な改善効果について詳細に調べることも第2の研究目的としているが、上記の実験の遅延により、第2の研究目的については、実験装置の構築までで本実験には至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験装置の修理・改良作業については、2023年度末までに終了したので、2024年度においては、新たにゲノム編集技術により作製したFMR1変異マウス（FMR1-/y）およびコントロールマウス（C57BL/6N）を対象に、軽度な運動を習慣的に課すことで、運動の適応・学習機能のみならず、社会性行動の障害に対する相乗的な改善効果について詳細に調べる。
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)
