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リハビリテーションは運動野におけるミクロ機能シフトを効率化するか

研究課題

研究課題/領域番号 17K13067
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

近藤 崇弘  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (70759886)

研究協力者 牛場 潤一  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードマーモセット / カルシウムイメージング / 脊髄損傷 / 運動制御 / リハビリテーション / 脳深部カルシウムイメージング / 神経科学
研究成果の概要

ラット両側皮質脊髄路損傷モデルに対し神経細胞活動の可塑性を検証したところ、運動野において208 ± 7.2個の神経細胞活動を記録できた(n=3)。上肢の到達運動を行なう際のラット運動野の神経活動を記録したところ、12.7個(6.1%)の細胞が到達運動に関連して活動することが確認された。これらの神経細胞は、脊髄損傷1-2週後では到達運動に関連する細胞が減少し、その後上昇することが確認された。 マーモセット運動野においても同様に、皮質脊髄路損傷の損傷前、損傷直後(麻痺)、回復期において動員される神経細胞が変化することが確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この内視鏡レンズを用いた観察手法は、より脳の深部に位置する大脳基底核や海馬などの領域における観察にも応用が可能であり、運動や認知、記憶などの霊長類における複雑な脳機能に関わる神経ネットワークの研究の有力なツールとなる。さらに精神・神経疾患モデルマーモセットに対し適用することで、ヒトにおける精神・神経疾患の新たな治療へ展開されることが期待されます。
リハビリテーションは様々なメカニズムが複合的に合わせることで運動機能回復に寄与するが、本研究ではその中でも脊髄損傷後に局所回路の再編成がどのように起こるかIn vivo カルシウムイメージング手法を用いて解析することができた。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] James H. Clark Center for Biomed Eng Sci/CNC Program, Stanford University/Howard Hughes Medical Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Calcium Transient Dynamics of Neural Ensembles in the Primary Motor Cortex of Naturally Behaving Monkeys2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, Saito R, Otaka M, Yoshino-Saito K, Yamanaka A, Yamamori T, Watakabe A, Mizukami H, Schnitzer MJ, Tanaka KF, *Ushiba J, *Okano H
    • 雑誌名

      Cell Rep

      巻: 24(8) 号: 8 ページ: 2191-2195

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.07.057

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 小型蛍光顕微鏡を用いた自由行動下のマーモセットカルシウムイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      近藤崇弘, 佐藤裕太, 牛場潤一, 岡野栄之
    • 学会等名
      マーモセット 研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 内視鏡型蛍光顕微鏡によるマーモセット一次運動野の大規模神経活動記録2018

    • 著者名/発表者名
      近藤崇弘, 佐藤裕太, 田中謙二, 牛場潤一, 岡野栄之
    • 学会等名
      慶應ライフサイエンスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 運動制御機構からみたマーモセット2018

    • 著者名/発表者名
      近藤崇弘、岡野秀行
    • 学会等名
      マーモセット研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マーモセット上肢到達運動学習中にみられる一次運動野神経細胞の動員様式に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄太、近藤崇弘、岡野栄之、牛場潤一
    • 学会等名
      Motor Control 研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 自然行動下コモンマーモセットにおける一次運動野 Ca イメージングによる運動方向同定2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤璃紗、近藤崇弘、岡野栄之、牛場潤一
    • 学会等名
      Motor Control 研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 世界初・自由行動環境下における霊長類の大脳皮質深部の多細胞活動の計測に成功

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/2018/8/22/28-47376/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 世界初・自由行動環境下における霊長類の大脳皮質深部の多細胞活動の計測に成功

    • URL

      https://www.amed.go.jp/news/release_20180822-02.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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