2022 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 |
中枢神経の障害において、リハビリテーションは障害後の機能回復促進のため広く適用されている。機能回復を促す機序の根幹には、障害を逃れ残存した神経回路の可塑性と再編が関わ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・分子基盤は完全には理解されていない。本研究では、特に随意運動を担う皮質脊髄路への作用に着目し、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、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を目的とした。本年度はまず、Rose Bengalを用いた光血栓形成による大脳皮質の脳梗塞モデルを用いて、残存した皮質脊髄路の回路網がどのような接続をもって再編するかを解析した。まず脳梗塞後、皮質脊髄路の再編の経時的変化を調べたところ、週を経るごとに皮質脊髄路の軸索の伸長が増加し、運動リハビリテーションで再編の経過が促進されることがわかった。さらに伸長した軸索は特定の脊髄ニューロンへと接続することがわかった。同定した再編回路網において、リハビリテーションで誘導される遺伝子発現の変動を経時的に調べたところ、脳梗塞後、細胞種別に異なる遺伝子群の発現が変動することがわかった。以上の結果から、リハビリテーションは皮質脊髄路の再編を促進し、再編回路内において特定の遺伝子群の発現変動を引き起こすことがわかった。本成果は、リハビリテーションがもたらす回路再編と機能回復の神経・分子基盤の理解へ貢献すると期待される。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Cerebrospinal fluid-contacting neuron tracing reveals structural and functional connectivity for locomotion in the mouse spinal cord.2023
Author(s)
Nakamura Y, Kurabe M, Matsumoto M, Sato T, Miyashita S, Hoshina K, Kamiya Y, Tainaka K, Matsuzawa H, Ohno N, Ueno M.
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Journal Title
eLife
Volume: 12
Pages: e83108
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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