| 研究課題/領域番号 |
21H02590
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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46020:神経形態学関連
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
上野 将紀 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40435631)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 運動下行路 / 皮質脊髄路 / 脳梗塞 / 神経回路 / 再編 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、脳－脊髄をつなぐ運動性の下行路が、脳障害後にどのような再編様式をもって新たな回路網を作り機能の回復に寄与するのか明らかにすることを目的とする。脳の障害後、運動機能の回復に、残存した神経の再編が重要であるとわかってきている。しかし運動の指令をになう多様な脊髄への下行路が再編し機能を発揮する実体の理解が進んでいない。本研究では、脳部位を障害したマウスモデルにおいて、運動下行路が脊髄回路網にどのように統合され再編し機能回復に寄与するのか、その神経基盤を明らかにする。本研究から、障害脳ではたらく神経回路の実体を体系化し、神経再編と機能回復の機序の理解へ貢献する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、脳障害後に起こる、脳－脊髄をつなぐ運動下行路の再編様式を体系化し、再編する神経回路の接続と機能の実体を明らかにすることを目的とする。脳障害は、神経回路を破綻させ、運動をはじめとする神経機能の低下をもたらす。一方、失われた機能は、回復・増悪するなど変容することが知られ、この機能変容は、障害から逃れ残存した神経回路の可塑的、代償的変化により起こると近年示されている。私たちはこれまで、脳障害後に、運動を担う下行路である皮質脊髄路が再編し、機能回復を担うことを示してきた。可塑性を増強する治療標的となる回路を正確に把握するため、障害部位に応じた再編や機能回復の神経機序の理解が求められている。本年度は、脳梗塞モデルマウスにおいて、再編した皮質脊髄路の軸索が投射する脊髄ニューロンとの接続が機能的かを調べるため、皮質脊髄路を光遺伝学的手法で刺激し、標的脊髄ニューロンの活動を調べたところ、梗塞後、応答性が増加することを見出した。また、再編した回路の機能を調べるため、回路内のニューロンの活動を化学遺伝学的に抑制し、腕を伸ばしエサを取る巧緻運動を３次元キネマティック解析したところ、これらのニューロンが巧緻運動の機能回復に寄与することを明らかにした。以上より、脳梗塞後に再編し、機能回復をもたらす回路構造を明らかにした。本成果は、脳卒中や脊髄損傷など、皮質脊髄路が障害される疾患において、どのような神経回路の修復や再建が機能回復へ必要であるのか、治療標的とすべき神経基盤の理解に貢献すると期待される。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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