| Project/Area Number |
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, 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 2024)
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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 |
環境エンリッチメントには社会的エンリッチメント（グループ飼育）や物理的エンリッチメント（広いケージ，遊具の設置など）がある。動物実験では、エンリッチメントによる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、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、ドーパミンD2受容体欠損マウスの学習改善方法の確立、ドーパミンD2受容体欠損マウス、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ている。
初年度は学習改善方法の第1段階として、マウスの順序及び運動学習モデル「3レバーオペラント課題」の実施手順の検討、カスタマイズ可能なプログラムシステムの導入を中心に行った。3レバーオペラント課題は通常①1レバー課題（3つのレバーと餌の関係を学習）、②3レバー課題（3つのレバーの順序を学習）の順で進めるが、2つのレバー順序の学習にも対応できるようになった。
当該年度は、（1）新しいプログラムを用い、野生型マウスで3レバーオペラント課題を1レバー課題、2レバー課題、3レバー課題と進めた場合のレバー押し行動を確認し、2レバー課題の用い方と学習基準の最適化を試みている。（2）エンリッチメント飼育期間中の遊具の配置と交換頻度を高めた条件で、野生型マウスでオペラント課題の学習効果を検討し、課題中の行動量の増加、行動選択の違いを確認した。
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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
当該年度は、初年度に導入した新しいプログラムを用い、野生型マウスを用いて、3レバーオペラント課題の実施手順、学習基準の最適化について検討を行った。また物理的エンリッチメントの条件変更により、野生型マウスの行動量の増加、行動選択の違いを確認できた。次年度は障害マウスを用いて、調べる予定である。以上から、（2）おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ドーパミンD2受容体欠損マウスに対する環境エンリッチメント飼育の効果を3レバーオペラント課題を用いて、調べる。また学習改善方法として、3レバーオペラント課題の新しい実施手順を用いて検討する。
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