2019 Fiscal Year Research-status Report
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18K17717
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山口 玲欧奈 京都大学, 高等研究院, 特定助教 (50812640)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 脊髄損傷 / サル / 巧緻運動 / 精密把持 / ECoG / EMG |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、マカクザルを対象とした脊髄損傷モデルを用いることで、脊髄の損傷部位の大きさが手指の器用な運動機能の回復過程にどのような影響を及ぼし、それによって機能回復の神経基盤に違いがあるのかどうかを明らかにすることを目的とする。本実験では、マカクザルで巧緻運動課題をできるようにトレーニングを行った後、手指の筋肉の活動を記録するために、筋電図電極を12個の筋肉に埋め込んだ。さらに、両側の感覚運動関連領域から脳活動を記録するために、慢性的に皮質脳波電極を埋め込んだ。本年度は、昨年度に記録したサルのデータを用いて、機能回復に関わる脳機能の解析を進めた。脊髄損傷の回復過程において、両側の感覚運動関連領域に慢性的に留置した脳波資質電極を通じて毎週電気刺激を行った。その結果、脊髄損傷と反対側の運動前野と一次運動野において、損傷前に比べて損傷後には電気刺激によって生じる筋収縮が多くの身体部位で生じることが示された。また、このような筋収縮の広がりは損傷後から徐々に広がり、手指が動き始めるときに手首や指を含む多くの身体部位で電気刺激によって筋収縮が誘発された。これらの結果から、脊髄損傷からの機能回復過程において、運動前野と一次運動野で脱抑制が生じることが示唆された。また、個体差を検討するために、もう1頭のサルに対して複数の筋肉に筋電図電極を埋め込み、同様に両側の感覚運動関連領域に皮質脳波電極を埋め込んだ。現在、脊髄損傷前のデータを記録しているところである。
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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
本年度では、昨年度記録したデータを基に、脊髄損傷からの機能回復過程において、脳内では脱抑制が生じることを明らかにした。さらに、個体差を検討するために、別なもう一頭で巧緻運動課題をトレーニングした後、複数の筋肉に電極を埋め込み、両側の感覚運動関連領域に脳波皮質電極を埋め込んだ。現在このサルを用いて脊髄損傷前のデータを記録している。その後、脊髄損傷モデルを作成して損傷後の行動データ・脳活動データを記録していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は個体差を検討するため、別なサルを用いて損傷後のデータを記録していく。記録終了後には、下行路を確かめるために順行性トレーサーを一次運動野に注入する。解析においては、皮質脳波電極から得られた2頭分のデータを基に、脊髄損傷からの機能回復に関わる各脳領域の活動及び脳領域間の因果関係を明らかにし、学会発表・論文発表を行う。
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| Causes of Carryover |
既存にいた動物を使えることなり、新規に購入する必要がなくなったため。
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