2021 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Understanding and breaking the limit of human minds and performance |
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| Project/Area Number |
20H05714
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
西村 幸男 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, プロジェクトリーダー (20390693)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Keywords | 意欲 / 側坐核 / 脊髄損傷 / 人工神経接続 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊髄損傷患者での研究に加え、神経損傷度合いの操作が容易なモデル動物を用い、病態脳における限界機序の理解および動物実験のみで可能な侵襲性の人工神経接続を用いた限界突破法の開発を行った、また心の調査を脊髄損傷患者で開始した。モノアミン神経を賦活させる心の操作 ７TMRIでヒトのドーパミン神経の活動をリアルタイムfMRIフィードバックできるシステムを構築した。サルでは意欲を司る側坐核への人工神経接続により運動パフォーマンスを上昇させうることを2頭のサルで示すことができた。マウスでは、強制走行時はセロトニン神経は一度に走行する距離に依存してその活動が増大することを見出した。
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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
新規に立ち上げた研究が開始され、順調に研究が推進されている。ヒトでの心の縦断的調査、ドーパミン神経fMRIの実験が開始され、またサルでは意欲の限界を規定する側坐核の刺激実験、マウスでは走行時のセロトニン神経活動記録の実験が行われ、下記の成果が得られた。研究１ 心の限界についての調査。問１：能力の限界を規定する心の調査を脊髄損傷患者で開始した。問２：病態脳における心の潜在能力の座の特定 努力・意欲・成功イメージを要求する運動課題を脳・脊髄損傷患者に課し、その際の脳活動をfMRIによって計測する。その活動を機能回復した者としない者とで比較し、心の潜在能力の座を特定する。
問３：モノアミン神経を賦活させる心の操作 ７TMRIでヒトのドーパミン神経の活動をリアルタイムfMRIフィードバックできるシステムを構築した。サルでは意欲を司る側坐核への人工神経接続により運動パフォーマンスを上昇させうることを２頭のサルで示すことができた。マウスでは、強制走行時と休息時のセロトニン神経の活動を記録し、休息時にはセロトニン神経の活動は低下し、強制走行時はセロトニン神経は一度に走行する距離に依存してその活動が増大することを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
能力の限界を規定する心の調査を脊髄損傷患者で継続して行う。７TMRIでヒトのドーパミン神経の活動のリアルタイムfMRIフィードバックにる運動パフォーマンスに与える影響を調査する。疲労困憊時のマウスに、セロトニン神経の活動をオプトジェネティクスで操作し、運動パフォーマンスに与える影響を検討する。
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