2020 Fiscal Year Research-status Report
ALS咀嚼障害の電気生理学的検討とAIを用いた行動研究
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19K24117
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
関 壮樹 大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 (60755081)
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2019-08-30 – 2022-03-31
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| Keywords | ALS / 咀嚼障害 / 三叉神経 / SOD1G93A / パッチクランプ / NPY / AI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ALSモデルマウス (SOD1-G93A) を使った神経生理学的な研究によって、咀嚼運動の制御に関わる一次感覚ニューロンの発火異常(野生型マウスと比較し、ALSモデルマウスでは、ナトリウム電流が有意に減少されていることによる、発火活動の過剰抑制が認められた)が乳幼児期より発現することを報告した (Seki et al., J Neurosci 2019)。
ALSモデルマウスを使った行動研究では、開閉口運動のサイクル (咀嚼サイクル) に注目、進行期ALSモデルマウスでは、咀嚼サイクルが延長すること、咀嚼障害の進行と体重減少に強い相関関係があることを報告した(北岡,関ら, 日本口腔外科学会2020)。
乳幼児期ラットを用いた生理学的研究では、脳内生理活性物質であるニューロペプチドY (NPY) やオレキシンA (Ox A) が、咀嚼運動の制御に関わる三叉神経中脳路核ニューロンの発火を促進させることを報告した(Seki et al., J Neurosci Res 2020)(Tanaka et al.,Neuroscience Letters 2021)。さらに第24回口腔顔面神経機能学会学術大会にてNPYの神経修飾作用について報告、最優秀賞を受賞した。現在ALSモデルマウスの咀嚼障害がいつ頃どのように出現するのか判定するため、AI(SSDを用いたデープラーニング)により咀嚼障害鑑別を試みている。
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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
ALSモデルマウスの咀嚼運動の中で、開閉口運動のサイクル (咀嚼サイクル) に注目、咀嚼サイクルの延長を鑑別することで咀嚼障害を鑑別する人工知能（Artificial Intelligence; AI）の開発を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後マウスの咀嚼障害鑑別AIを使って、ALSモデルマウスの咀嚼障害治療効果判定を行っていく。治療薬には、脳内生理活性物質であるニューロペプチドY (NPY) やオレキシンA (Ox A) が候補になる。これらの薬剤投与により、ALSモデルマウスの咀嚼障害が改善傾向にあれば、薬剤の作用機序を電気生理学的手法により解明する。
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| Causes of Carryover |
現在、ALSモデルマウスの咀嚼障害がいつ頃どのように出現するのか正確に判定するため、ALSモデルマウスの咀嚼障害鑑別AIを開発中であるが、AIの鑑別制度を高めるため追加の実験期間が必要になり、次年度に必要が繰り越しとなった。
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Research Products
(13 results)
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[Presentation] 硬化性歯原性癌の1例2020
Author(s)
関 壮樹, 西村, 奈穂, 平岡, 慎一郎, 田中 晋, 福田, 康夫, 笹平, 智則, 竹田, 雅司, 古郷, 幹彦, 濱口 裕弘
Organizer
日本口腔外科学会2020
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[Presentation] 下顎正中骨延長術の治療バリエーション2020
Author(s)
原田 計眞, 相川 友直, 新宅 優子, 村田 有香, 中津川 昂平, 黒坂 寛, 山本 沙優里, 関 壮樹, 山田 早織, 山城 隆, 古郷 幹彦
Organizer
日本顎変形症学会雑誌2020
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