神経活動を介した筋活動による脳機能への影響

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25750342
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Japan Aerospace Exploration Agency
• Principal Investigator: 寺田 昌弘 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究員 (10553422)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 骨格筋 / 神経入力

Research Abstract

宇宙飛行士の軌道上滞在中の筋萎縮は、高齢者や長期臥床患者の廃用性筋萎縮と極めて似ている。これらメカニズムを解明することは、重要な課題である。しかし、筋萎縮予防のみをターゲットにしたリハビリやトレーニング法では身体機能全体の回復には不十分である。そこで本研究の目的は、げっ歯類（ラット）を用いて神経活動を介して後肢骨格筋活動が脳機能に影響を及ぼすかを確かめることである。大脳皮質の前頭葉において、特に廃用性筋萎縮時に影響があるタンパク質を解明する。また、運動（筋活動）等が具体的に大脳皮質前頭葉のタンパク質変化にどのように影響しているかを解明し、宇宙飛行士や高齢者ならびに長期臥床患者の筋萎縮に対する神経・脳機能の維持も目的とした効果的なトレーニング方法の開発につなげる。
本年度は上記の目的を達成するために、ラットを用いて神経切除モデルの構築を行った。ラットの脊髄第4, 5腰椎部から後肢骨格筋に神経入力がつながっているため、この部分において感覚神経または運動神経を切除して、それぞれの入力抑制モデルの構築を試みた。その結果、数匹のラットにおいては入力抑制が行え、後肢の活動も抑制できたが安定したN数確保をするためにはさらに改良が必要であることが判明した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

感覚神経ならびに運動神経抑制モデルを作成するためのラットへの手術作業は非常に繊細であり、難しい。そのため、まとめてN数を確保することは容易ではなく、進行がやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

感覚神経と運動神経の同時切除モデルは作成の難易度も高くなるため、感覚神経または運動神経のどちらかに絞って手術作業の効率を上げていく予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

実験モデル構築に時間を要しているため、当初予定していた解析に遅れが生じているため。
実験モデルの構築作業を改善し、予定していた解析を速やかに実施する計画である。