2013 Fiscal Year Research-status Report
麻痺肢の集中使用に伴う神経再編機構の解明および臨床応用にむけた発展的検討
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25750213
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
石田 章真 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20632607)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | リハビリテーション / 脳出血 / 上肢機能 / 運動機能 / 赤核 / 神経可塑性 / CIMT / 運動野 |
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| Research Abstract |
本研究では、脳傷害後の有効な治療方策と目される、麻痺側上肢の集中使用法 (constraint-induced movement therapy; CIMT) による具体的な神経系の再編過程を捉えることを目的とし検討を行った。
（１）内包部に小出血を生じさせたラットに対しCIMT法を行わせ、皮質内微小電気刺激法による運動野における体部位再現マップ（前肢領域）の経時的な変化を確認した。内包出血直後の検討では、全個体において刺激による前視の運動を導出できず、運動野における前肢領域の消失を認めた。出血後10日および26日での検討では、出血同側運動野に小規模な前肢領域の再出現を確認した。加えて、CIMT法を負荷した群では対照群に比べ、有意に広範な前肢領域の再出現が確認された。特筆すべき変化として、CIMT群では特に運動野の吻側部領域において著明な変化を認めた。これらの領域に順行性神経トレーサーであるBiotin dextran amine (BDA) を注入し、軸索の投射先を確認したところ、同側の赤核周囲に多数のBDA陽性線維を確認した。
（２）皮質内微小電気刺激法にて確認された前肢領域に対し、GABAA受容体の作動薬であるmuscimolを微量注入することで抑制を行った結果、CIMT群において麻痺肢の運動機能が著明に悪化した。注目すべき点として、運動野前肢領域の吻側部にmuscimolを注入した際には、CIMT群でのみ著明な運動機能の悪化が認められ、対照群では有意な変化は認めなかった。
これらの結果より、内包出血後のCIMT法は、主に出血と同側の運動野において機能的および構造学的な再編を惹起しており、特に同側赤核との連絡が促進されている可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究の目的は、有効なリハビリテーション方策と目される麻痺肢集中使用法の詳細な作用機序を解明することである。具体的な目標として、（１）運動野における機能的な再編および（２）運動性下行路の構造学的な再編の確認を想定していたが、両目標とも十分な解析を行い明確な結論を導出することが出来た。加えて、抑制性シナプス作動薬による該当領域と機能改善効果との関連を確認するに至った。更に、現在は見出した皮質―赤核間の投射経路に関し、ウィルスベクターを用いた選択的な遮断を含めた検討を行っており、更に直接的な証明が可能になると考える。以上の状況から、当初の計画以上の進展に至っていると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究方策としては以下の展開を予定している。
（１）ウィルスベクターを用いた皮質赤核路の選択的遮断による、麻痺肢集中使用法の効果への影響
これまでの検討により、内包出血後の麻痺肢集中使用は出血同側の運動皮質から赤核への投射を促進する可能性が示唆されている。この可塑的変化が麻痺肢集中使用法の作用機序の中核である可能性を鑑み、同経路を選択的に遮断し、それによる麻痺肢運動機能の変化を確認する。経路選択的遮断法には、自然科学研究機構生理学研究所伊佐研究室により開発されたウィルスベクターを用いる (Kinoshita, et al., 2012) 。
（２）麻痺肢集中使用法の実施時期の差異による効果の差異の確認および最適なプロトコールの検討
これまでの検討を臨床にトランスレーションするべく、一連の変化と麻痺肢集中使用法の実施プロトコールとの関係性を解析する。具体的には出血後早期および後期に麻痺肢集中使用法を行い、運動機能、growth factorの発現、神経興奮性の違いなどを確認する事を想定している。
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