2019 Fiscal Year Research-status Report
集中リハビリテーションにおける神経回路レベルでの作用機序の解明と臨床応用への展開
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18K10718
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
石田 章真 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (20632607)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | リハビリテーション / 皮質赤核路 / 皮質網様体路 / ウイルス二重感染法 / 内包出血 / 青斑核 / 赤核 / 小脳中位核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
集中的なリハビリテーションが神経回路の再編、特に皮質-脳幹系においてどのような作用を及ぼすかを捉えることを目的とし、予め皮質赤核路および皮質網様体路に対しウイルスベクターを感染させておくことで、両経路を選択的に機能遮断できる系を用い、運動機能との関連性を検証してきた。
これまでの結果として、内包部近傍の脳内出血後に麻痺側上肢を強制使用（リハビリテーション）させると、皮質赤核路が活性化しいてくること。さらに皮質赤核路遮断下でのリバビリテーションにより、皮質赤核路から皮質網様体路へのダイナミックなスイッチングが生じ、この現象がリハによる運動機能の回復と密に関わることを示唆することが明らかになってきた。この結果をJournal of Neuroscience誌へ投稿し、査読者からのコメントに対する追加実験を主に行い、受理され2020年9月11日号に掲載された。
さらに脳出血後のリハビリテーションによる運動機能改善における小脳を中心とする運動調節系の関与を検討するため、赤核へ逆行性トレーサーのMinirubyを注入し、赤核への投射部位を確認した。その結果、別角度の実験からもこれまでの結果である皮質赤核路および赤核脊髄路の繊維増加の重要性を再確認できた。また、青斑核や小脳中位核からの赤核投射も確認できた。
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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
前年度までの結果をまとめ海外誌へ投稿し、その査読に対する追加実験に専念し、受理されるまでに至った。ただし、発展的なテーマの赤核および網様体における促通性亢進関連因子の探索の実験に関しては準備段階に留まっている。
一方、運動調節系の関与という視点からの研究展開を開始し、その基盤となる予備的実験を進め、青斑核－赤核路の重要性や小脳赤核路の関与も確認できた。今後は赤核オリーブ核路に焦点を当てた研究を開始する予定である。
全体としては比較的順行に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
神経回路の再編を引き起こす因子に関する分子生物学的探索の具体的な方策として、脳出血後の麻痺側集中使用によりリハビリテーション終了後に赤核および網様体で発現増加する遺伝子の変動を、マイクロアレイ法に用いて解析する事から開始する。変動が著明な遺伝子に関してはreal-time PCR法にて別途再検証を行う。
リハビリテーションによる運動機能改善における小脳を介した運動調節系の関与の検討については、赤核オリーブ核路または小脳中位核赤核路のウイルスベクター二重感染法による選択遮断、またはウイルスベクターによってチャネルロドプシン遺伝子導入によって光刺激を可能とした系を用いて、その重要性を確認していく予定である。
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| Causes of Carryover |
当初の計画よりもスムーズに実験が進捗し、無駄な経費の節約を考えながらrevise実験に専念したこと、他研究費と共通で使用可能な消耗品が多くあったこと等から、当初の予定より経費使用が少なかった。先行して行う予定であった、集中リハビリテーションによる運動野-脳幹路の再編成を惹起する因子の探索についての検討が遅れていることも次年度使用額が生じた理由である。
次年度に繰り越し、引き続き無駄な経費の節約を考えながら、再編成を惹起する因子の探索を行う予定である。
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