| Project/Area Number |
23K24714
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| Project/Area Number (Other) |
22H03456 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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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 | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
Hida Hideki 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (00305525)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松川 則之 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (20305543)
小林 憲太 生理学研究所, 行動・代謝分子解析センター, 准教授 (70315662)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
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| Keywords | 脳内出血 / リハビリテーション / 上肢 / 小脳 / 赤核 / 選択神経遮断 / AI / DeepLubCut / 小脳赤核路 / 神経遮断 / Deep Lab Cut / 3D解析 / 上肢巧緻機能 / 内包出血モデル / 上肢リーチ運動 / ラット / マーカーレス / DeepLabCut / ウイルス二重感染法 |
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| Outline of Research at the Start |
脳内出血後のリハビリテーションによる上肢機能改善における運動調節系の関与とそのメカニズムを明らかにするため、赤核-下オリーブ核-小脳の再帰性回路に焦点を絞り、上肢運動の詳細な解析とウイルスベクター二重感染法による神経核間の神経遮断により、上肢巧緻運動の回復に運動調節系がどの程度関係しているのか、さらには小脳核の電気応答性とその関連性から、リハビリテーションによる機能改善と赤核が関与する運動調節系との因果関係を証明し、さらに臨床症例でのfMRIによる検証へと繋げていく。
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| Outline of Final Research Achievements |
We investigated the involvement of the cerebellum in the recovery of upper limb dexterity through focal use of the affected side (FLU) after cerebral hemorrhage. The success rate of reaching decreased after nerve blockade of the cerebellar-red tract using a dual viral infection method. In addition, a neural circuit shift occurred in the motor control system in sync with the neural circuit shift in the descending motor system caused by FLU. A qualitative analysis of upper limb dexterity through FLU was performed using AI analysis of high-speed video camera images using DeepLubCut. As a result, cerebellar ataxia-like movements appeared during nerve blockade, indicating a qualitative change in upper limb function caused by FLU.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
脳内出血後のFLUにより皮質脊髄路から皮質赤核路への運動家航路の神経回路シフトに伴い、運動調節系においても同調した神経回路シフトが生じていることを示した。この結果はリハビリテーションによる巧緻機能の獲得における小脳の重要性を示したもので学術的意義が大きい。また小動物において5台の同期した高速ビデオカメラの画像からAI技術を用いて詳細なキネマティクス解析を可能としたため、小動物を用いたより詳細なリハビリテーションの脳内機構の解明につながる可能性を広げた点で社会的意義が大きい。
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