| Project/Area Number |
23K24752
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| Project/Area Number (Other) |
22H03495 (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 59030:Physical education, and physical and health education-related
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
望月 圭 岩手医科大学, 医学部, 講師 (50779931)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中陦 克己 岩手医科大学, 医学部, 教授 (60270485)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
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| Keywords | 神経科学 |
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| Outline of Research at the Start |
認知機能が低下すると、転倒のリスクも増加することはよく知られている。しかし、脳内の如何なる活動変化が、どのような運動学的変容を通じ転倒リスク増加させるかはわかっていない。本研究は独自の無拘束サル起立・歩行課題パラダイムを用い、二足行動の実験動物モデルを確立するとともに、動物実験でしかできない脳活動の記録などから、転倒リスク増加の背景にある生理機構と、それを介在する運動学的変容を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
認知機能低下による転倒リスクの増加は、運動器症候群（「ロコモ」）の発症のきっかけとして、現代社会における高齢者の生活の質低下の大きな要因のひとつとなっている。しかし、脳内のどのような活動変化が、いかなる運動学的変容を通じて転倒リスクを増加させるかは定かではない。本研究では、無拘束サル起立・歩行課題パラダイムを用いて、ヒトと相同な二足行動の実験動物モデルを確立し、行動薬理学的な介入実験と電気生理学的な計測により、認知機能低下に起因した転倒リスク増大の神経生理学的機序を明らかにすることを目的とする。
研究2年度目である2023年度は、前年度に訓練を行なったサルにおいて、歩行運動の運動学的検討を中心としたデータ収集とキネマティクス解析、ならびに成果発表を行なった。実験は、二重に逃走防止措置を施したシールドルーム内でサルを完全無拘束で解放し、実験者も同スペースに入って実施した。実験個体となるサルは、長期間の馴化訓練によって実験者および実験空間に充分に馴致されているため、無拘束状態でもハンドリングや実験実施が可能であった。行動薬理学的な介入や侵襲的な電気生理学的計測の前段階のベースとなるデータとして、2023年度はこの個体における歩行運動や姿勢制御の運動学的な検討を行ない、その成果を学会にて発表した。また夏の神経科学大会においては、学会公認のもとサテライトシンポジウムを主催し、成果公表と実験手技に関する貴重な資料収集の機会を創出した。
これに加え、研究成果の論文化に最低限必要な2頭分のデータ収集に向けて、当該年度は2個体目のサルの訓練を開始した。この個体も、日常的な馴化訓練の継続により、無拘束でのハンドリングなどの基本的な馴致段階は達成している。今後、当該個体においても、実験スペースにおける無拘束での実験実施など、本研究の遂行に不可欠な訓練を継続していく予定である。
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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
概要にて前述したとおり、2023年度は運動学的検討に重点をおいてデータの収集ならびに解析の作業を行なった。実験個体の馴化は前年度中に高いレベルを達成していたものの、2023年度も引き続き訓練と実験を行なったことで、当該個体は無拘束で剃毛やキネマティクス解析用マーキングの作業を実施できるほど、実験者および実験環境に馴致された。また行動課題の達成度もさらに進展し、ひろい速度条件や負荷条件における定常四足歩行運動や二足歩行への遷移、さらには定常二足歩行運動の計測が可能となった。こうした馴化や行動課題遂行のレベルは、当初の想定以上の進展といえる。またこれも前述のとおり、2個体目の馴化訓練も並行して実施し、成果の論文化に不可欠な2個体分のデータ収集のための環境が整いつつある。一方で、神経生理学的計測や筋電図計測などは、計測電極の埋め込み術などに一定のリスクが伴うために、2023年度の時点ではまず運動学的データの充分な収集を優先することとした。
これらの状況を総合し、本研究は研究計画全体としてはおおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度の実験と行動訓練の継続により、運動学的データの収集と並行し、さらなる動物の馴化レベルの達成が実現できた。次年度は2頭目のサル個体の馴化および行動実験訓練を引き続き行なうことで、研究期間全体で2個体からのデータ収集に基づく成果創出が達成できるよう研究を実施する。1個体目と比して、2個体目のサルの馴化訓練の程度はまだ完全とはいえないため、日常的な馴致を継続して行なうことでの、実験者や実験空間に対する高度な馴化の達成が不可欠である。この過程の成功の可否は、サル個体の性格などの個体差の影響を極めて大きく受け、必ずしも実験者側の思い通りに進むとは限らない。そのため次年度以降も、サルの馴化のプロセスには引き続き比較的大きなエフォートをかけるとともに、収集された運動学的データについては、解析と成果発表を並行する。実験動物の心身の健康状態は研究の成功に不可欠であるため、動物に過剰な負荷やストレスなどを与えないよう注意して研究を推進する。
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