2012 Fiscal Year Annual Research Report
脊髄損傷後の運動機能回復における側坐核の役割;意欲と可塑性の神経・分子基盤の解明
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24300196
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
尾上 浩隆 独立行政法人理化学研究所, 分子プロープ機能評価研究チーム, チームリーダー (80214196)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 拓也 独立行政法人理化学研究所, 分子プローブ機能評価研究チーム, 副チームリーダー (50372115)
小島 俊男 浜松医科大学, 実験実習機器センター, 准教授 (00311340)
山中 創 独立行政法人理化学研究所, 分子プローブ機能評価研究チーム, リサーチアソシエイト (10415573)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 脊髄損傷 / 拡散テンソル画像 / Positron Emission Tomography / 側坐核 / 精密把持 / マカクサル / セロトニン |
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| Research Abstract |
本研究課題では、マカクサルの脊髄損傷後の機能回復過程における側坐核の役割について検証し、その神経・分子機構を明らかにするために、脊髄損傷後の回復過程に対する影響を拡散テンソル画像(DTI)およびPET分子イメージングにより解析し、損傷後の回復過程における脳局所の神経繊維連絡の変化やドーパミン、セロトニン神経伝達の変化を明らかにする。また、イメージングにより同定された特定領域における遺伝子発現変化をDNAマイクロアレーにより解析し、可塑的変化に関わる分子を同定する。さらに、側坐核へ直接の電気刺激や薬物注入を行うことで、手の巧緻運動の機能回復に対する側坐核の影響を明らかにし、イメージングに基づいた新しいニューロリハビリテンション法を創生することを目的にしている。
平成24年度は、脊髄損傷前後の脳局所の神経繊維連絡の変化を拡散テンソル画像(DTI)で測定し、また、セロトニン神経伝達の変化を、セロトニンIB受容体のアンタゴニストである[^<11>C]標識AZ10419369を麻酔下のアカゲザル(macaca mulatta)へ静脈投与し測定した。機能回復過程における側坐核の活性化の意味について明らかにするために、脊髄損傷前の側坐核の破壊、および脊髄損傷後の回復期の初期または回復期においてムシモールの投与を行い、手の巧緻運動への影響を検討した。
1頭のサルについて、脊髄損傷前に十分な「精密把握課題」のトレーニングを行った後に、拡散テンソル画像(DTI)、および[^<11>C]AZ10419369のPET脳画像を撮像した。その後、頚髄の一部を切断し、直後および回復1ヶ月後、3ヶ月後に同様の撮像を行った。現在、例数を増やしている。脊髄損傷前の側坐核の破壊は、習得した精密把握課題の遂行になんら影響を与えないが、脊髄損傷後の破壊は、把握運動の回復を遅らせることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今回、計4頭のアカゲサルについて、訓練および脊髄損傷の手術を行ったが、MRI、PETの二つの撮像を行う必要があったことで、動物に負担もあり、2頭のサルについてしか実験が進まなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の方向性はこれまでと同じであるが、脊髄損傷後のPET、MRIの撮像は、動物への負担が多いことから、今後は撮像回数を減らし、無理のない回数で研究を進める。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
H24年度基金分未使用額(H25年2月末時点)2,100,000円
H25年度予算:物品費3,350,000円(内基金分1,600,000円)、旅費1,050,000円、その他200,000円
脊髄損傷モデル動物の使用頭数が計画よりも少なくなってしまったことから、サンプルの処理やデータ取得に必要な経費が残った。来年度は、この経費使用して、再度、脊髄損傷モデル動物の作製やデータ取得をおこなう予定である。
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[Presentation] Functional annotation of genes differentially expressed between primary motor and prefrontal association cortices of macaque brain.2012
Author(s)
Kojima T, Higo N, Sato A, Oishi T, Nishimura Y, Yamamoto T, Murata Y, Yoshino-Saito K, Onoe H, Isa T.
Organizer
Neuroscience 2012, SfN's 42nd annual meeting
Place of Presentation
New Orleans, USA
Year and Date
2012-10-18
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