介入による脳内発振現象の制御と新規治療法の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Non-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature |
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| Project/Area Number |
16H01623
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
高橋 晋 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (20510960)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | パーキンソン病モデル / 神経科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、複数の神経細胞活動と局所脳波を同時に記録するオフラインシステム法を確立した。そして、そこから記録されたデータから、パーキンソン病(PD)の脳神経回路網が示す発振現象や同期化の破綻を推定する手法の開発を推し進めた。6-OHDAを内側前脳束へ投与することでドーパミン作動性ニューロンを選択的に変性脱落させたPDモデルラットとマウスを作製し、PD症状判定のための行動解析システムを構築した。PD患者の運動関連部位からは、その主症状とともに、病的なほど過大な脳波、特にβ波の出現が確認されている。そこで、運動関連部位の神経活動を記録し始めた。片側PDモデルにおいて、健常側と比較して、異常な神経活動を検出することで、発振現象や同期化の破綻を検出し、PD症状改善に有効な脳情報の解読を試みた。脳深部にある基底核にアクセスするため、3Dプリンタなどを用いて、マイクロドライブ（電極留置装置）を独自に設計・開発した。
今後は、神経活動解析システムをリアルタイム化するための改良を行う。病的なβ波などがPD症状に及ぼす影響を運動関連部位から検出し、その情報に基づいて運動関連部位へフィードバック信号として光や電気による神経刺激を施す。光刺激は、組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)を介してChR2を導入することにより実現する予定である。
本治療法を実現するには刺激パラメータの調整が必須である。そこで、様々な刺激パラメータの組み合わせをPDモデル齧歯類に与え、その脳状態と行動指標を参照しながら試行錯誤することにより、最適な刺激パターンで、最適な部位に、最小回数だけ処置する手法を網羅的に模索する。そして、その最適な刺激パラメータを基にして、PD症状を効率的に改善する手法を完成させる。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(7 results)
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[Presentation] Dopaminergic Neurons Are Innervated by Pallidal Neurons in Rat2016
Author(s)
Oh, YM, Karube, Y., Takahashi, S., Kobayashi, K., Takada, M., Kobayashi, K. Fujiyama, F.
Organizer
第39回日本神経科学大会
Place of Presentation
パシフィコ横浜
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