Experimental and theoretical studies on the mechanism of traumatic brain injuries associated with brain barrier and waste clearance system

• Project/Area Number: 24K03271
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: National Defense Medical College
• Principal Investigator: 川内 聡子 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター 生体情報・治療システム研究部門, 准教授 (20506505)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塚本 哲 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (90511460) ; 西舘 泉 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70375319) ; 戸村 哲 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター 外傷研究部門, 教授 (00365636)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2025: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000); Fiscal Year 2024: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: 頭部外傷 / 衝撃波 / 脳老廃物排出機構 / 血液脳関門 / 応力解析シミュレーション

Outline of Research at the Start

頭部外傷は，交通事故やスポーツ等による衝突が主な原因であったが，2000年代に入り世界的な爆弾テロの多発により衝撃波に起因する頭部外傷が急増し問題となっている。本研究は，脳のバリアと組織境界の脆弱性に着目し，外力が異なる２つの頭部外傷のメカニズムと病態について，相違性と類似性を明らかにする。具体的には，バリア・境界領域に働く物理的負荷特性を明らかにし，各領域に生じる損傷や炎症，老廃物排出異常との関係を明らかにする。本研究は，動物モデルとファントム（模擬体）を用いた実験的研究と，シミュレーションに基づく理論的解析からなり，得られた成果は，頭部防護法と治療法の開発に指針を与えるものと期待される。