Integrative elucidation of regulatory mechanisms of inhibitory circuits for corticospinal tract reorganization after stroke

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K21237
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0909:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: Inoue Takahiro 新潟大学, 脳研究所, 助教 (20964521)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 神経回路 / 皮質脊髄路 / 抑制性ニューロン / 神経活動 / 脳卒中 / 再編

Outline of Final Research Achievements

Reorganization of corticospinal tract (CST) contributes to motor function recovery after stroke. Although neural activity could be one of the key factors for CST rewiring, the underlying mechanism remains largely unknown. In this study, we focused on cortical GABA neurons and established several tools to study the structure and function of inhibitory circuit. We revealed the connection pattern between GABA neurons and CST neurons and the effect of disinhibitory manipulation on CST activity and rewiring after stroke. In addition, we established the experimental system to analyze cell-type-specific gene expression. Our data and tools will contribute to understand the mechanism of CST rewiring regulated by inhibitory circuit.

Free Research Field

リハビリテーション科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脳卒中などの脳血管障害により中枢神経がダメージを受けると、神経回路が破綻し様々な機能障害が生じる。運動機能障害をはじめとする身体機能の障害は、本邦において介護を要する主な原因となっているが、根本的な治療法は確立していない。一方、障害を逃れて残存した回路の再編は、機能回復に寄与することがわかってきており、回路再編の制御が機能回復に向けた治療標的になると考えられている。本研究が見出した大脳皮質の抑制性回路による制御機構に関する知見は、再編をもたらす基本原理の理解や、機能回復を促進する新たな治療戦略の確立に貢献することが期待される。