| 研究課題/領域番号 |
19H03536
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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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| 審査区分 |
小区分51010:基盤脳科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 (2020-2021)
国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター (2019) |
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研究代表者 |
花川 隆 京都大学, 医学研究科, 教授 (30359830)
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| 研究分担者 |
阿部 弘基 横浜市立大学, 医学部, 助教 (40737409)
阿部 十也 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 脳病態統合イメージングセンター, 部長 (60588515)
星野 幹雄 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 病態生化学研究部, 部長 (70301273)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021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)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
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| キーワード | 学習 / 神経可塑性 / 神経画像 / MRI / 顕微鏡 / 小脳 / 脳可塑性 / AMPA受容体 / ポジトロン断層像 / 組織学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトの知性を支える脳の神経可塑的変化が、MRIで測定できることが明らかになってきたが、その背景となる神経細胞・分子メカニズムは未知である。われわれは、ラットの学習に伴い小脳の一部に脳構造可塑性が生じることを発見した。この実験系を用いて、AMPA受容体PETによる可塑性イメージングと細胞組織学的・遺伝子発現の検討を組み合わせ、AMPA受容体を発現しているシナプスの変化が脳構造マクロ可塑性に寄与しているという仮説を検証する。AMPA受容体PET技術が動物で確立すればヒトにも応用する。本研究は、可塑性の新しい分子細胞神経機構の理解の端緒となり、記憶障害に抵抗する新たな薬剤の開発に繋がる可能性がある。
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| 研究成果の概要 |
プログラミング学習における小脳灰白質容積の変化など、経験や訓練の基盤となるヒト脳の神経可塑的変化が、MRIで測定可能なマクロ構造指標として測定できることが明らかとなってきた。しかしこの現象の背景となる神経細胞、分子メカニズムは未だ不明である。我々は、ラットのオペラント学習に伴う小脳マクロ可塑性が生じることを発見した。この実験系を用いて、組織学的検討とAMPA受容体PETによる可塑性イメージングによりAMPA受容体を発現するシナプスの変化が脳構造マクロ可塑性に寄与しているという仮説を検証した。8匹のオペラント学習後ラットと対照ラットからAMPA受容体PET画像を得て解析を行なっている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脳構造マクロ可塑性の背景となる分子メカニズムはほとんど解明されていない。今後の解析により学習を支える脳構造マクロ可塑性の分子メカニズムが明らかになれば、ギャップの大きい分子レベルの神経科学的知見とMRIなど神経回路レベルの神経科学的知見が連結する契機となる。また、この知見は、学習障害の病態解明、神経損傷回復からのリハビリテーションによる促進、学習を促進するための創薬など幅広い社会応用の道筋が開けると期待される。
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