2018 Fiscal Year Research-status Report
アルツハイマー病モデル動物における発症早期の脳波異常解析
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17K01973
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
川原 茂敬 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (10204752)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 伸郎 金沢医科大学, 医学部, 教授 (10152729)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アルツハイマー病 / モデル動物 / 早期学習障害 / ホイール走行学習課題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海馬で観測される同期的リズム活動であるシータ波は、学習・記憶能力と高い相関があることが知られている。本研究では、アルツハイマー病発症の早期検出を目的として、病態モデルの3xTgADマウスにおける学習中および自発行動中の海馬シータ波を解析し、発症前から発症初期にかけて検出されると予想される海馬シータ波の異常と学習・記憶障害との相関を解析する事を目的としている。
平成29年度において、対照群のB6/129SVマウス、3xTgADマウスの両方が瞬目反射条件付けにおいて学習を示さなかったことから、平成30年度は別の学習課題を検討することとした。これまでADマウスで報告されている学習課題と同じ課題を用いた場合、これまでよりも早期に障害を発見することは難しいと思われたので、今までに報告のない回転ホイール自由走行課題を用いて検討した。この課題では、各マウスが毎日、走行用ホイール（回し車）の中に５分間入れられて、自由に走行する課題である。通常、マウスは日とともに、５分間の走行距離および走行速度が徐々に増加し、数日で定常に達する（学習）。ロータロッド課題の場合とは異なり、走行はマウスの自発性に委ねられているので、小脳などの下位中枢に障害がある場合のみならず、自発性に関わる上位中枢に障害がある場合も検出できると期待できる。本課題を用いて、まずは、４ヶ月齢の対象マウスおよび3xTgADマウスの学習を調べたところ、3xTgADマウスにおいて顕著に障害されていることが明らかとなった。この障害は２ヶ月齢において既に有意であり、これまで当該マウスにおいて報告されている学習障害の中では、最も早期の学習障害であると考えられる。しかしながら、この運動学習に対する海馬の関与はまだ明らかではなく、海馬以外の脳領域がこの学習障害に関わっている可能性もあると思われ、今後さらなる検討が必要である。
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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
平成29年度において瞬目反射条件付けを用いた早期学習障害の判定が難しいことが明らかになったので、これまでADマウスで試されたことのない学習課題を探した結果、ホイール自由走行学習課題において対照マウスであるB6/129SVマウスに比べて3xTg-ADマウスが有意に学習障害を示すことが明らかとなった。この障害は４ヶ月齢において顕著に認められ、さらに２ヶ月齢においても既に有意であったことから、これまで当該マウスにおいて報告されている学習障害の中では、最も早期の学習障害になると思われる。
計画当初は、海馬依存性が少しずつ異なる各種瞬目反射条件付け課題の組み合わせにより、早期障害を検出できると期待していたが、そもそも海馬依存性が低い標準的な遅延課題において対照マウス、ADマウスともに障害を示したため、早期障害の検出に用いる学習課題の再検討の必要性に迫られた。幸いなことに、以前に、ある化合物群の中枢阻害作用の一次スクリーニングに用いていたホイール自由走行学習課題を試したところ、3xTg-ADマウスにおける明らかな早期障害を見出すことができた。今後は自由走行時の脳波や、海馬シータ波成分の薬理学的検討を進めていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）より若齢（１ヶ月齢 etc.）のADマウスを用いて、ホイール自由走行学習課題における障害が発生する時期を特定する。
（２）ホイールの中において自由走行中および待機中（走行停止中）のADマウスの海馬シータ波の解析を進める。
（３）海馬以外の領域の関与を調べるために、海馬以外の領域の脳波解析や神経活動解析を行う。
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