脊髄再生は運動および感覚機能を正常に回復できるか？脊髄機能モニタリングによる解析

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23592278
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 飛田 俊幸 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (80262442)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 秀明 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (60529775) ; 河野 達郎 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (00313536)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: 脊髄機能モニタリング / 運動誘発電位

Research Abstract

麻酔を施行した脊髄損傷モデルラットを用いて、脊髄機能モニタリングによって脊髄損傷の予防および機能回復を検証することを目的とする。　運動および知覚伝導路の機能のモニタリングは脊髄に過度な侵襲を評価することを可能にし、その早期発見は機能回復を向上させる。さらに、損傷神経の再生に脊髄機能の回復で評価できれば、神経の異常再生による知覚異常や神経因性疼痛の発生も予防できる可能性がある。　正常ラットに麻酔をして、脊髄機能モニタリングをするために好ましい設定条件を探索した。刺激部位、刺激頻度、呼吸条件に焦点をあて研究を試みた。その結果、安定した測定結果が得られるような条件を得ることができた。針電極を用いることで脱落防止を可能にした。経頭蓋的電気刺激を加えると、ラットの上肢と下肢から運動誘発電位を導出することに成功し、上肢の潜時は下肢よりも短いことが判明した。さらに運動誘発電位は、人工呼吸器で呼吸管理されたマウスに、非脱分極性筋弛緩薬を投与すると、波形が完全に消失することが判明した。しかしながら、下肢および上肢の刺激による感覚誘発電位は、非脱分極性筋弛緩薬投与によって振幅および潜時に影響は見られなかった。研究環境を整えることは、信頼性の高いデータを得て、損傷モデルラットを評価する上で欠くことのできない要因で今後の研究を左右する重要事項である。　現在、脊髄損傷モデルラットの作成し、そのモニタリングの研究に着手している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度は、正常および脊髄損傷モデルラットを用いて誘発電位の導出を試みた。まず、頭部を固定した後、麻酔されたラットの頭部のBregmaを確認した後、それに平行に刺激電極を設置するよりも垂直に設置した方が、運動誘発電位の振幅が大きくなることが判明した。また刺激は5連トレインパルスが振幅が大きいという結果が得られた。後ろ脚刺激による感覚誘発電位を測定したところ、波形は得られたが、運動誘発電位と同様に、循環動態に強く影響され循環停止とほぼ同時に波形は消失した。信頼性の高い測定結果を得るためには、循環管理と人工呼吸器による呼吸管理とが必要であることが判明した。また、体温低下も波形の振幅低下に影響し体温管理も合わせて重要であった。

Strategy for Future Research Activity

脊髄損傷モデルの作成が終了次第、損傷の程度すなわち脊髄の荷重と各波形の関係を解明しなければならない。硬膜温存した場合と硬膜除去後の違い、損傷部位の違い等を分析する。　次に、脊髄損傷モデルで受傷後の一次損傷を可能な限り最小限に留める工夫が可能であるか検討する。軸索伸展阻害因子を用いて続発的な組織崩壊を軽減させて、この時点における脊髄機能モニタリングによって、神経機能を解析する。　研究を遂行する上で課題となる点として、循環動態の安定が必要不可欠である。その対応策として、血圧測定を施行しながら輸液および必要に応じて循環作動薬の投与も考慮する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

引き続き次年度も脊髄損傷モデルラットによる研究を継続する予定であり、研究費を使用する予定である。脊髄機能モニタリングに続いて、脊髄再生の行動学的実験、さらに電気生理学的解析による神経因性疼痛の解析が計画されている。