環境エンリッチメントの脳ダイナミクスと行動学習障害の回復に関する基礎研究
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23K10398
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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 | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
菊池 ゆひ 金沢大学, 保健学系, 助教 (00749137)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 貢 金沢大学, 保健学系, 准教授 (70334787)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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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 2026: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 環境エンリッチメント / リハビリテーション / 学習 / 3レバーオペラント / ドーパミン |
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| Outline of Research at the Start |
高い高齢化率、リハビリテーションを必要とする患者数の増加に伴い、より個人最適に効率的な方法の確立が求められている。環境エンリッチメントは、動物実験ではBDNFの増加など脳の可塑性が知られており、リハビリテーションへの応用が期待される。本研究では、1)環境エンリッチメントの動物飼育環境の脳動態への影響について、BDNFの増加に効果的な物理的環境エンリッチメントの条件を明らかにし、2)大脳基底核系の重要な役割を担うドーパミン系の障害の回復可能性について、「3レバーオペラント課題」を用い環境エンリッチメント飼育下のドーパミン受容体遺伝子欠損マウスの行動特性および学習過程から明らかにすることを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
高い高齢化率、リハビリテーションを必要とする患者数の増加に伴い、より個人最適に効率的な方法の確立が求められている．豊かな環境を意味する環境エンリッチメントは、動物実験ではBDNFの増加など脳の可塑性が知られており、リハビリテーションへの応用が期待される。本研究では、環境エンリッチメントの動物飼育環境が脳動態に与える影響と大脳基底核系の重要な役割を担うドーパミン系の障害の回復可能性を明らかにするために、（1）環境エンリッチメント下の飼育期間のBDNFに対する影響の検証、（２）ドーパミンD2受容体欠損マウスの学習改善方法の確立、（３）ドーパミンD2受容体欠損マウスの環境エンリッチメントの効果検証、（４）ドーパミンD1受容体欠損マウスの環境エンリッチメントの効果検証を計画した。
（１）環境エンリッチメント下の飼育期間のBDNFに対する影響の検証：開始していない。
（２）ドーパミンD2受容体欠損マウスの学習改善方法の確立：学習改善方法を確立する第1段階として、これまでの3レバーオペラント課題実施手順の変更を検討し、1レバー課題（どのレバーで報酬が得られるか）と3レバー課題（報酬が得られる3つのレバー順序を指定）に加え、2レバー課題（報酬が得られる2つのレバー順序を指定）が実施できるよう、カスタマイズ可能なプログラムシステムを導入した。さらに2レバー課題の解析を効率的に進めるため、解析プログラムの自動化を行った。また、野生マウスにより、新しい3レバーオペラント課題を実施し、結果のパターン解析を行った．
（３）ドーパミンD2受容体欠損マウスの環境エンリッチメントの効果検証：これまでの3レバーオペラント課題により得られたＤ２受容体欠損マウスのデータから、レバー押し行動のより詳細なパターン解析をおこなった。
（４）ドーパミンD1受容体欠損マウスの環境エンリッチメントの効果検証：開始していない
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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
環境エンリッチメント下の飼育期間のBDNFに対する影響の検証は遅れているが、2024年度以降に予定していた学習改善方法の確立に向けたカスタマイズ可能なプログラムの検討と作成、解析プログラムの自動化を前倒しで行ったため、「おおむね順調に進展している」と評価する。環境エンリッチメント下の飼育期間のBDNFに対する影響の検証は遅れている理由は、実験室，飼育室の改修により行動実験が実施できない時期が生じたためである。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、（1）環境エンリッチメント下の飼育期間のBDNFに対する影響の検証をすすめるとともに、（2）ドーパミンD2受容体欠損マウスの学習改善方法の確立に向けて、D2受容体欠損マウスを持ちて、野生マウスで得られた新しい3レバーオペラント課題の手順および2レバー課題の結果を確かめる。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
