| 研究課題/領域番号 |
17H02223
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
脳計測科学
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| 研究機関 | 金沢医科大学 |
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研究代表者 |
加藤 伸郎 金沢医科大学, 医学部, 教授 (10152729)
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| 研究分担者 |
大森 治紀 京都大学, 医学研究科, 名誉教授 (30126015)
小野 宗範 金沢医科大学, 医学部, 准教授 (30422942)
山本 亮 金沢医科大学, 医学部, 講師 (30447974)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
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| キーワード | アルツハイマー病 / モデルマウス / 測光パッチ電極 / 細胞内カルシウム / シータ波 / 海馬脳波 / 認知行動テスト / Alzheimer's disease / Hippocampus / Photometry / Field potential / Theta wave / Awake / Model mice / Intracellular calcium / 認知症 / マウスモデル / シナプス可塑性 / 認知情報 / 病態脳科学 / 高次脳機能計測 / 神経可塑性 / 分子・細胞生理学 |
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| 研究成果の概要 |
測光パッチ電極システムを海馬に適用し、最適化した。細胞内カルシウム信号およびシータ波などの神経電気活動のどのような側面がアルツハイマー病の認知機能を反映しているかを探索した。背側CA1野において、歩行による集合的な細胞内カルシウム増加が脳波におけるガンマ振動などの高周波域増強に随伴すること、3xTg-ADモデルではこの随伴性は低く、高周波帯域の脳波活動そのものもまた低下していることを見出した。認知能力の優劣に対して高周波帯域パワーをプロットしたところ、認知能力と高周波パワーが相関していることが解った。電顕レベルでの海馬における興奮性シナプスの密度と認知能力に負の相関がみられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
海馬の属する辺縁系など脳の深部において、動物行動に起因する脳波活動など脳由来の集合的神経原性電気活動とそれに随伴する集合的細胞内カルシウム増加を同時記録した例は本研究が世界初である。脳の深部に至るほどカルシウム測光は困難になるが、本研究では測光パッチ電極法により克服した。アルツハイマー病モデルにおいて、海馬脳波の高周波成分が認知機能と相関することを見出した。認知異常の背景としてアルツハイマーモデルマウスにおける興奮性シナプスの形成過剰と非同期な細胞内カルシウム流入が示唆され、治療法開発への端緒を得た。
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