2021 Fiscal Year Research-status Report
Effect of rehabilitation on the white matter and evaluation of motor function using 3D motor analysis in the rat model of cerebral infarction.
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20K11295
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| Research Institution | Tokoha University |
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Principal Investigator |
熊田 竜郎 常葉大学, 保健医療学部, 教授 (00402339)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森下 紗帆 常葉大学, 健康プロデュース学部, 助教 (30614010)
梅村 和夫 浜松医科大学, 医学部, 教授 (40232912)
吉川 輝 昭和大学, 医学部, 助教 (90737355)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 脳梗塞 / 白質 / 動作分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．三次元動作分析による「動作の速度因子」に基づく運動評価：
脳神経の疾患に伴う運動機能障害を神経回路のレベルで知るためには、脳内の傷害部位とそのアウトプットとして現れる動物の運動機能の異常との詳細な対応付けをしていくことが重要である。近年、遺伝学的な手法の発展により様々な局所的な神経回路に変化（異常）をもつモデル動物の確立が大きく進歩している一方、運動動作の評価については、モデル動物の多様な運動障害を定量的に違いを表せるほどには成熟していない。我々はリハビリテーション領域の特色を生かし、高速撮像系と三次元動作分析法を組み合わせた動物の運動機能の詳細な定量化をできるシステムの確立を目指している。今年度は新たにセットアップしたシステムを用いて、実際に動物の歩行運動を撮像し、高速撮像に伴う解析に伴う新たな課題が判明したため、その解析法の改良と実際の解析を行ってきた。
2．運動皮質と関連する軸索路が走行する白質の解析：
脳内の特定の神経活動が白質のミエリン鞘に変化を起こすことが近年明らかにされている。本研究課題では脳梗塞やその後の運動処方が白質に及ぼす変化について調べる。白質内のミエリン鞘の変化を詳細に調べるためには、軸索路における白質と各部位の微細形態を丁寧に調べていく必要があり、浜松医科大学との共同研究において光－電子相関顕微鏡法による観察法について確立、手技の改善を行っている。今年度は平行してミエリン鞘の染色に加えて、ミエリン鞘の機能を支える微細構造を標識するマーカー分子の発現を免疫組織学的手法により実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
白質の解析を光－電子相関顕微鏡法で行う。上記で記載したように電子顕微鏡には特有のアーチファクト像が出やすい傾向にあるため、まずは、白質に異常のある動物の標本を用いて白質構造とその障害の像を確認する。その後、脳梗塞モデル動物の白質の構造を撮像し、マクロおよび微細構造上の違いを検討する。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．運動皮質と関連する軸索路が走行する白質の解析：
白質の解析を光－電子相関顕微鏡法で行う。上記で記載したように電子顕微鏡には特有のアーチファクト像が出やすい傾向にあるため、まずは、白質に異常のある動物の標本を用いて白質構造とその障害の像を確認する。その後、脳梗塞モデル動物の白質の構造を撮像し、マクロおよび微細構造上の違いを検討する。
2．高速三次元動作分析による「動作の速度因子」に基づく運動評価：撮像した運動皮質梗塞モデルラットの動作異常を三次元動作分析を通して運動学的に評価を行う。また、上記に示すように高速化に伴い発生した課題について、特に作業の効率化ができるような改善策を試行し見出していきたい。
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| Causes of Carryover |
高速三次元動作分析の改善に関わる研究とCOVID-19の影響もあり、学内でマクロでの白質の構造観察に注力してきた。今後は、共同研究先である浜松医大にて研究計画で述べたように光－電子相関顕微鏡法を用いて解析する。
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