| Project/Area Number |
23K14699
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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 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
宮崎 峻弘 東京医科大学, 医学部, 臨床助教 (90934208)
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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: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 神経の機能回復 / 神経の機能局在 / 運動機能評価 / カルシウムイメージング |
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| Outline of Research at the Start |
大脳皮質における障害は、一旦は障害部位に応じた特定の機能低下が生じるものの、その後機能回復が生じる。機能回復過程は、周辺や対側の正常領域の神経回路が変化し機能代償することで、生じているとされる。そこで、運動機能障害が生じたマウスにおいて、機能回復過程を二光子顕微鏡とカルシウムイメージングを用いて観察し、解析することで、神経回路における機能局在性が変化していく過程の生理的現象を解明する。この過程の解明は、大脳の障害に対する様々な機能回復の理解や、機能局在性の意義を知ることである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳は機能局在を有しており、梗塞や外傷等で特定部位に障害を受けることで部位に応じた特定の機能障害が生じるが、その機能障害は時間経過とともに多少改善する。この機能回復過程は他の脳領域の神経回路が可塑的な変化を起こし機能代償した結果とされる。本研究ではその可塑的変化による機能局在の再構築過程を理解することが目的であり、この成果は神経科学的な観点からのより優れたリハビリテーションなどにも繋がると考えられる。
本研究はマウスを対象とした基礎研究であり、マウスの運動機能に焦点を当てて、適切に運動機能障害を生じさせたマウスの回復過程に、カルシウムイメージングを用いた神経回路の活動を観察し、解析するという実験過程を想定している。
そこで初年度はマウスに対して安定した運動機能障害を作成し、その運動機能をトレッドミル装置を用いて正確に評価する手法の開発について実施した。当初想定していた運動機能障害作成手法では、運動機能障害の発生率が低く、その後のカルシウムイメージングの実験を安定的に行うことが困難であったが、学会に参加することで得られた手法を参照することで安定した運動機能障害作成手法を確立できた。また、トレッドミル装置を一部変更することで、運動機能障害をより鋭敏且つ安定的に検知することが可能となってきている。現在これらの結果を得ている過程であり、今年度以降には学会等への報告を検討している。
また、これらの手法を用いることで、カルシウムイメージングによる神経回路の活動の観察も行っていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究の最終目的は、脳神経における可塑的変化による機能局在の再構築過程を理解することである。そのため、初年度に運動機能障害及び機能評価手法を確立し、解析まで終えている予定であったが、想定よりも運動機能障害の発生率が低かったため、手法の変更を余儀なくされた。そのため、これから運動機能障害手法および機能評価手法の解析を行う段階であり、やや遅れていると考えられる。ただ、予備実験の段階で運動機能障害手法および機能評価手法は以前の手法と比較し大幅な改善が見られており、今後は安定した進捗が得られる可能性が高いと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、運動機能障害手法および機能評価手法のデータ取得及び解析を行っていく予定である。今年度中には解析も終え、その後は学会報告や論文化も検討する。
また、解析後は運動機能障害マウスのカルシウムイメージングを計画する予定であり、今年度中に予定を立てる段階まで進捗する予定である。なお、カルシウムイメージングについては既に確立している技術であることから、今後の進捗の遅れは少ないと予想されるが、進捗の遅れを取り戻すため努力する。
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