| Project/Area Number |
23K08907
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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 56050:Otorhinolaryngology-related
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
杉内 友理子 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (30251523)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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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 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 前庭 / 頚筋 / シナジー / 前庭脊髄路 |
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| Outline of Research at the Start |
頭部が回転すると半規管により感知され、頭部の回転と同一の平面内で、回転と逆の方向に頭部が動き、視線と頭部の動揺を防ぐ（前庭頚反射）。頚部は多くの筋と関節から成る複雑な系であり、計算論的には、そのような厳密な特性を持つ半規管頚反射をすばやく起こすための運動指令は、個々の筋ではなく複数の筋を同時に支配することで制御対象数を減らしているものと考えられる。本研究では、その神経機構の生物学的基盤を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
麻酔下のネコを用いて上部頚髄において軸索内記録を行った。中耳骨包を開放して内耳窓に銀ボール電極を設置し、前庭神経の電気刺激を行った。同側または対側の前庭神経の電気刺激に単シナプス性に応じるものを二次前庭神経核細胞と同定した。これに徒手回転台を用いて自然回転刺激を与え、記録細胞がどの方向の回転刺激に応じるかを明らかにし、その半規管入力の種類を同定した。その単一軸索にhorseradish peroxidase（HRP）を細胞内注入し、一定の生存期間をおき、還流、固定後、脳および脊髄を摘出し、連続切片を作成、HRPを発色させた。軸索を３次元的に再構築し、上部頚髄灰白質内での側枝の分枝および投射様式を明らかにした。また、前庭神経核内におけるその起始細胞の存在部位を同定した。
その結果、水平半規管刺激に応答する軸索は、上部頚髄において多数の軸索側枝を分枝し、灰白質前角においてさまざまな頚筋運動神経核の存在領域を含む広範な領域に投射していることが明らかとなった。先の我々の電気生理学的研究より、対側水平回転に応じる軸索は興奮性細胞であり、同側水平回転に応じる軸索は抑制性細胞であると同定されたが、それらの間で、上部頚髄において支配する頚筋の運動神経核の分布には明瞭な違いは認められなかった。
一方、垂直半規管刺激に応答する軸索の投射領域は、水平半規管刺激に応答する軸索に比して、比較的限局的である傾向が認められた。現在これらの軸索の標的運動神経核を比較解析中である。
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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
当初の予想通り、前庭頚反射を仲介する前庭脊髄露細胞が、その作用方向により異なるグループの頚筋を支配していることを示唆する知見が得られたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
半規管入力の種類と、前庭脊髄路細胞の支配する標的運動神経核を比較解析する。それにより、作用の異なる単一前庭脊髄路細胞により支配される筋シナジーに相違があることを明らかにする。
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