2018 Fiscal Year Research-status Report
脳が有する可塑性の容量：複合損傷マカクサルにおける運動機能代償
| Project/Area Number |
18K17683
|
|---|
| Research Institution | Tsukuba International University |
|---|
Principal Investigator |
山本 竜也 つくば国際大学, 医療保健学部, 助教 (60724812)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 神経回路 / マカクサル / 脳の可塑性 / 第一次運動野 / 運動前野 / 損傷 / 回復 / 麻痺 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
中枢神経系損傷による運動障害が、残存するシステムにより機能代償されるメカニズムを理解する。第一次運動野は大脳皮質と脊髄とを結ぶ皮質脊髄路ニューロンを豊富に含む領域である。この領域に損傷を受けると運動麻痺が生じる。しかし、このような麻痺は回復することがある。マカクサルを用いた行動・脳領域・分子レベルの解析により、第一次運動野や皮質脊髄路を損傷した後にリハビリ訓練を行うと、手指の把握運動（特に手の巧緻性）が回復すること、その背景に大脳皮質運動関連領域（特に腹側運動前野）による機能代償があることが報告された（Murata et al., 2015, JNS etc.）
これまでに申請者は神経回路レベルの解析により、腹側運動前野から小脳核（特に室頂核のaldolase C 陰性領域【体性感覚情報処理に関連した領域】）へと投射する経路が第一次運動野損傷後の運動機能回復時には増加することを報告してきた（第49回日本理学療法学術大会 優秀賞 等）。これらの知見は、損傷を受けた経路自体が再生しなくても、損傷による直接的な影響を免れた他の大脳皮質運動関連領域が代償領域として機能することにより運動機能が回復することを示唆する。2018年度には、本研究成果の論文化を進めるために、立体解析システムを用いた解剖学的トレーサー注入領域および第一次運動野損傷領域範囲の定量解析、健常マカクサルにおける小脳核コンパートメントマーカー（aldolase C 含む）のタンパク発現解析、実験に用いた全ての損傷マカクサルにおける小脳核シナプス結合解析 を追加実験として実施した。現在、これらの研究成果を国際誌に投稿中（Revised段階）である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題は、ヒトに近い身体構造・機能および高度に発達した大脳皮質を有したマカクサルを用いて、複数の運動関連領域と第一次運動野に局所的な損傷を作成し、残存したシステムが手の巧緻性を機能代償できなくなる損傷規模の限界点を検証するものである。2018年度には、マカクサル把握動作損傷前トレーニングを開始した。損傷前後における精密把握動作の解析効率を向上させるために、モーションキャプチャ―を用いた解析手法を新たに考案・開発し、前段階実験として健常ヒトにおける把握動作の解析を開始させた。
これまでに申請者は腹側運動前野から小脳核へと投射する経路が第一次運動野損傷後の機能回復時には増加することを見出した。2018年度には、本研究成果を国際誌に投稿した。また、健常マカクサルと第一次運動野損傷マカクサルとの間で腹側運動前野を起点とする経路の投射先を比較したところ、小脳核以外の脳領域においても神経回路の再編成が生じることを見出した。今後、本研究成果を国際学会や国際誌にては報告していく。
概ね当初の研究計画通りに進んでいるため『（2）おおむね順調に進展している』と判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
把握動作の損傷前トレーニング終了後に複合損傷サルを作成する。実際の臨床像に類似した運動麻痺モデルサルを作成するために、第一次運動野と被殻との複合損傷モデルの作成を現在検討している。
把握動作の解析効率を向上させるために、モーションキャプチャ―を用いた解析法を確立させる。また、2019年度にはビデオ解析ソフトを購入し、上記解析法の信頼性を確認する。
第一次運動野損傷後に生じる腹側運動前野の神経回路再編成について、腹側運動前野－小脳核経路以外の経路に関しても引き続き検証を進め、その成果を国際学会や国際誌にて報告する。
|
| Causes of Carryover |
2018年度にはビデオ解析ソフト（Ditect Dipp-Motion V/3D）を購入予定であった。しかし、解析用ノートPCの購入や論文投稿費の歳出により費用が嵩んだ。そのため、上記解析ソフト購入予算が不足し、当該年度における購入を見送ったことが、次年度使用額が生じた主な要因である。翌年度分として請求した助成金と合わせて2019年度にソフト購入費として使用する予定である。
|
Research Products
(4 results)
