Effect of deterioration of oral function on brain activity

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K10252
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 川西 克弥 北海道医療大学, 歯学部, 講師 (10438377)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊下 祥史 北海道医療大学, 歯学部, 准教授 (20399900) ; 藤井 博匡 北海道医療大学, その他, 客員教授 (70209013) ; 越野 寿 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (90186669) ; 長澤 敏行 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (90262203)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 口腔機能低下 / 咀嚼 / MRI

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、小児期や高齢期などのライフステージごとの咀嚼習慣の違いや歯周病による咀嚼不全や抜歯に附随して生じる欠損歯列の放置などの口腔機能低下が脳機能の形成過程や衰退現象に深く関与しているとの仮説のもと、脳内神経活動の依存的な変化をリアルタイムでイメージングできるマンガン造影MRI（MEMRI）を用いて検証することとした。
2019年度は若齢および老齢健常マウスにおける咀嚼動態の違いが脳内MEMRI信号強度に及ぼす影響について検証することとした。
当初BALB/Cマウスを用いて実施する予定であったが、装置の形状ならびに先行研究よりc57BL/6Jマウスが妥当であると判断し変更した。また、高濃度の塩化マンガンによる腹腔内への急性投与によってマウスの衰弱が認められたことから、脳内MEMRI信号強度の検出が可能な範囲を見極めるため、塩化マンガンの投与濃度ならびに投与経路を含め再度検証を行った。
６週齢のc57BL/6Jマウスに対し３種混合麻酔を腹腔内投与し、麻酔奏功後に小動物用MRI mini撮像装置に設置した。コントロール画像を確認後、60mM塩化マンガンを腹腔内投与した。
30分、１時間、２時間、３時間の間隔でMEMRI画像を撮影し、脳内イメージングの可視化が可能であることを確認した。また覚醒後にマウスが衰弱しないことを確認した。
次に飼料を給餌する群（咀嚼刺激群）と②固形飼料を給餌しない群（非刺激群）の２群に分け、遮光・遮音の環境下において咀嚼刺激の有無が脳内MEMRI信号強度の検出に違いがあるかについて検討した。現在実験段階であり成果は得られていない。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

塩化マンガンの投与濃度、投与経路の調整に時間を要したため、当初の予定よりも遅れている。

Strategy for Future Research Activity

現在、固形飼料を給餌する群（咀嚼刺激群）と固形飼料を給餌しない群（非刺激群）の2群に分け、咀嚼刺激の有無が脳内MEMRI信号強度の検出に違いがあるかについて検討している。老齢健常マウスでの検証が遅れているため、今後進めていく。
次年度は、体内に低濃度の塩化マンガンを持続的に長期投与可能な媒体を埋み、若齢期からの咀嚼習慣が脳内にどのような影響を及ぼしているのか調べるため、固形飼料を給餌する群（咀嚼刺激群）、液体飼料を給餌する群（咀嚼低刺激群）の2群に分け経時的に脳内MEMRI信号を調べその影響について検証していく。

Causes of Carryover

全体として実験が遅れており、それに係る物品の購入および成果発表が実施できていない。次年度は遅れている実験を進めるとともに発表できるよう努める。