2021 Fiscal Year Annual Research Report
リハビリテーションが誘導する障害後の皮質脊髄路可塑性の分子基盤の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Inducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms |
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| Project/Area Number |
21H05683
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
上野 将紀 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40435631)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Keywords | リハビリテーション / 脳梗塞 / 皮質脊髄路 / 可塑性 / 再編 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リハビリテーションは、中枢神経障害後の機能回復の促進に広く用いられ、回路の可塑性と再編がその機序の根幹に存在することが示唆されている。しかし、リハビリテーションがどのように可塑性を高め、回路再編と機能回復を促すのか、その神経・分子基盤の理解は進んでいない。本研究では、運動によるリハビリテーションが、脳障害後に可塑性を誘導し、随意運動を担う皮質脊髄路の再編を引き起こすメカニズムを明らかにすることで、リハビリテーションによる回路再編と機能回復の分子神経基盤を解明することを目的とする。本年度はまず、Rose Bengalを用いた光血栓形成により、大脳皮質に梗塞を起こす脳障害モデルを確立し、残存した皮質脊髄路の回路網における再編様式の挙動を解析した。まず大脳皮質の各領野特異的に梗塞が起こった場合の再編様式を探索したところ、脳梗塞の起こる部位により皮質脊髄路が異なる様式で再編することが明らかとなった。さらに運動を一定時間行わせるリハビリテーションにより、脳梗塞後、皮質脊髄路の再編が促進されるかを解剖学的に解析した。その結果、運動リハビリテーションにより皮質脊髄路の軸索の伸長が増加し、再編が促進されることがわかった。さらに脳梗塞後、再編する回路網において誘導される遺伝子発現の変動を調べた。その結果、梗塞後、経時的に変動する遺伝子発現のデータを取得することができた。得られた成果は、リハビリテーションによる皮質脊髄路の再編機序の理解へつながるものと期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、運動によるリハビリテーションが、脳障害後に皮質脊髄路の再編を引き起こすメカニズムを解明することを目的としている。本年度は、大脳皮質が領域別に障害されるモデルを確立し、このモデルにおいて皮質脊髄路が異なる様式で再編するとともに、リハビリテーションで再編が促進されることを明らかにすることができた。さらに再編回路内の遺伝子発現のデータを取得することができた。以上のことから、再編メカニズムの解明へ向け研究はおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に見出したリハビリテーションにより再編がおこる回路が有する接続様式を調べ、またそれらが形成される機序の解明に取り組む。以上の研究から、リハビリテーションが促す皮質脊髄路の再編メカニズムの解明を目指す。
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Research Products
(14 results)
