| 研究課題/領域番号 |
20H04061
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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59010:リハビリテーション科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
肥後 範行 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 総括研究主幹 (80357839)
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| 研究分担者 |
山本 竜也 つくば国際大学, 医療保健学部, 講師(移行) (60724812)
村田 弓 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (80512178)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 非ヒト霊長類 / 巧緻動作 / 神経可塑性 / 運動機能 / 機能回復 / 動物モデル / リハビリテーション / 小脳 / 運動機能回復 / 種間比較 / 免疫組織化学 / 解剖学的トレーサー / 脳卒中 / 可塑性 / 脳損傷 / 組織化学 / マカクサル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
脳損傷後に生じる運動機能障害の後遺症が大きな問題になっている。リハビリテーション訓練による機能回復の背景にある脳の変化を理解できれば、より有効なリハビリテーション法の開発につながる。本研究では脳損傷モデル動物に対して組織解剖学的手法を用いて、脳損傷後の運動機能回復の背景にある神経投射（脳領域間の結合）の変化の詳細を解明する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、マカクサルを用いた内包梗塞モデルにおいて、対側F5およびM1で灰白質体積と第V層錐体細胞の樹状突起分岐の増加を確認し、代償的構造変化が機能回復に寄与することを示した。マカクサル小脳では神経可塑性関連マーカーの縞状発現と強い帯状シグナルが確認され、霊長類特有の神経可塑性に関与しうる分子構造が示唆された。さらに、運動野損傷後の回復過程に関する計算モデルにより「回復の谷」現象や訓練効果の時期依存性、代償動作の一般化効果が明らかとなった。解剖学的解析では、頭頂葉における神経投射の減少と再構築が観察され、神経回路の再編成が示された。以上の成果を国際ジャーナルに公表または投稿中である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、非ヒト霊長類モデルを用い、脳卒中を始めとした脳損傷後の機能回復の基盤となる非損傷領域での機能代償に伴う大脳皮質の構造的変化を、MRIを用いた脳イメージングと免疫組織化学を用いた組織学的解析により詳細に検討した。対側運動野での灰白質体積増加や樹状突起再編成が機能回復に寄与することを示し、さらに計算モデルを用いて回復の時期依存性や訓練効果のメカニズムを明らかにした。また神経可塑性に関わる霊長類特異的な分子発現を明らかにした。これらの成果は、脳卒中患者のリハビリテーションの最適化や機能回復を促進する新規治療法の開発に資する科学的基盤を提供し、医療負担の軽減にも寄与する社会的意義を持つ。
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