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パーキンソン病の神経活動の変化と病態との関係解明に向けたマルチスケール研究

Research Project

Project/Area Number 15J05334
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Basic / Social brain science
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

菊田 里美  東北大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsパーキンソン病 / 運動障害 / MRI / カルシウムイメージング
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、同個体のパーキンソン病モデルマウスに対し、行動実験、活動依存性マンガン造影MRI、カルシウムイメージング、免疫組織化学染色の、 in vivo, in vitro 融合研究を行うことで、パーキンソン病の神経活動変化のメカニズム解明と、神経活動の変化が及ぼす病態の表現型との関係について明らかにすることを目的とする。
採用第二年目である昨年度は、パーキンソン病モデルマウス群と、生理食塩水を投与した健常マウス群(コントロール群)に対し、定量的活動依存性マンガン造影MRI (Quantitative Activation induced manganese enhanced MRI, qAIM-MRI) を用いた全脳神経活動計測を行い、同じマウスに対して運動機能テストして rota rod テストと、beam walk テストの行動実験および、組織学的な病態の変化を評価するために免疫組織化学染色を実施した。その結果、パーキンソン病モデル群では線条体、皮質、視床の神経活動が上昇しているものの、行動実験の結果では、コントロール群と有意な差がなかった。免疫組織化学染色の結果から、今回作成したパーキンソン病モデルマウス群では黒質のニューロン数がコントロール群と比較して、有意に減少しているということから、このモデル群は軽度のパーキンソン病状態であり、行動学的な病態の変化がまだ表れていないことが示唆された。
以上の結果から、本研究で用いたqAIM-MRI は病態が現れる前の脳活動の変化を in vivo でとらえることができ、様々な脳異能や脳・神経疾患のメカニズムを解明するための研究に応用できると考えられる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Evaluation of the amount of the manganese entry in the neurons for activity-induced manganese-enhanced MRI.2016

    • Author(s)
      Kikuta S, Ynagawa Y, Homma N, Osanai M.
    • Journal Title

      Electronics and Communications in Japan

      Volume: 99(8) Pages: 48-53

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Quantitative activation-induced manganese-enhanced MRI reveals severity of Parkinson's disease in mice. Scientific Reports2015

    • Author(s)
      S. Kikuta, Y. Nakamura, Y. Yamamura, A. Tamura, N. Homma, Y. Yanagawa, H. Tamura, J. Kasahara, M. Osanai
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 12800-12800

    • DOI

      10.1038/srep12800

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] The relevant nuclei of Parkinson’s disease were elucidated by the quantitative activation-induced manganese-enhanced MRI2017

    • Author(s)
      S. Kikuta, Y. Nakamura, Y. Yamamura, N. Homma, Y. Yanagawa, H. Tamura, J. Kasahara, M osanai
    • Organizer
      The 2017 Japan-NIH Joint Symposium on Advances in Biomedical Research and Disease
    • Place of Presentation
      東北大学星陵オーディトリアム(宮城・仙台)
    • Year and Date
      2017-02-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大脳皮質-基底核-視床ループにおけるパーキンソン病責任領域の可視化2017

    • Author(s)
      菊田 里美, 中村 幸代, 山村 行生, 本間 経康, 柳川 右千夫, 田村 元, 笠原 二郎, 小山内 実
    • Organizer
      平成28年度先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
    • Place of Presentation
      琵琶湖ホテル(滋賀・大津)
    • Year and Date
      2017-02-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] The relevant nuclei of Parkinson’s disease were elucidated by the quantitative activation-induced manganese-enhanced MRI in MPTP mouse model2016

    • Author(s)
      S. Kikuta, Y. Nakamura, Y. Yamamura, N. Homma, Y. Yanagawa, H. Tamura, J. Kasahara, M osanai
    • Organizer
      Neuroscience 2016, SfN's 46th annual meeting
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center(San Diego, USA)
    • Year and Date
      2016-11-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Correlation between the neuronal activity and the severity of Parkinson’s disease analyzed by activation-induced manganese-enhanced MRI2016

    • Author(s)
      S. Kikuta, Y. Nakamura, Y. Yamamura, N. Homma, Y. Yanagawa, H. Tamura, J. Kasahara, M. Osanai
    • Organizer
      第 39 回 日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川・横浜)
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Quantitative activation-induced manganese-enhanced MRI reveals severity of Parkinson’s disease in MPTP mouse model2016

    • Author(s)
      S. Kikuta, Y. Nakamura, Y. Yamamura, N. Homma, Y. Yanagawa, H. Tamura, J. Kasahara, M osanai.
    • Organizer
      10th FENS Forum of Neuroscience
    • Place of Presentation
      Bella Center(Copenhagen, denmark))
    • Year and Date
      2016-07-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 定量的マンガン造影MRI を用いた神経活動履歴計測によるパーキンソン病の重篤度の可視化2015

    • Author(s)
      1.菊田 里美, 中村 幸代, 山村 行生, 本間 経康, 柳川 右千夫, 田村 元, 笠原 二郎, 小山内 実
    • Organizer
      包括型脳科学研究推進支援ネットワーク冬のシンポジウム
    • Place of Presentation
      一橋大学一橋講堂 (東京・千代田区)
    • Year and Date
      2015-12-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 大脳皮質-基底核-視床ループにおけるパーキンソン病責任領野の同定2015

    • Author(s)
      2.菊田 里美, 中村 幸代, 山村 行生, 本間 経康, 柳川 右千夫, 田村 元, 笠原 二郎, 小山内 実
    • Organizer
      第 47 回 東北生理談話会
    • Place of Presentation
      弘前大学医学部コミュニケーションセンター (青森・弘前)
    • Year and Date
      2015-10-31
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] MRI を用いた全能神経活動履歴計測法によりパーキンソン病の病態を可視化する2015

    • Author(s)
      3.菊田 里美, 中村 幸代, 山村 行生, 本間 経康, 柳川 右千夫, 田村 元, 笠原 二郎, 小山内 実
    • Organizer
      第 25 回 インテリジェント・システム・シンポジウム (FAN2015)
    • Place of Presentation
      東北大学片平さくらホール (宮城・仙台)
    • Year and Date
      2015-09-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] マンガン造影 MRI によるパーキンソン病モデルマウスの脳活動計測2015

    • Author(s)
      4.菊田 里美, 中村 幸代, 山村 行生, 本間 経康, 柳川 右千夫, 田村 元, 笠原 二郎, 小山内 実
    • Organizer
      第 43 回 日本磁気共鳴医学会大会
    • Place of Presentation
      東京ドームホテル (東京・文京区)
    • Year and Date
      2015-09-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Correlation between the neuronal activity and the severity of Parkinson’s disease analyzed by activation-induced manganese-enhanced MRI.2015

    • Author(s)
      6.S. Kikuta, Y. Nakamura, Y. Yamamura, N. Homma, Y. Yanagawa, H. Tamura, J. Kasahara, M. Osanai
    • Organizer
      第 38 回 日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター (兵庫・神戸)
    • Year and Date
      2015-07-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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