研究課題
基盤研究(B)
本研究では、ヒトに近い脳構造を持つマカクザルを対象とし、広範囲の脳領域に対して経路選択的かつ可逆的に操作ができる技術開発に取り組む。これを実現するために、広範囲にウイルスベクターを注入できるCED、特定の経路を選択できるウイルスベクター2重感染法、可逆的に経路を操作できるDREADDsという手法を組み合わせる。また、注入部位に脳波皮質電極を留置し、回路操作による脳活動の変化を明らかにする。さらに、当該回路操作技術をサル脊髄損傷モデルに適用し、脊髄損傷モデルからの機能回復に関わる脳機能を明らかにする。
本研究では、脊髄損傷からの回復過程において、損傷反対側の運動前野から損傷同側の運動前野への経路が機能回復に及ぼす影響を調べる。今年度はこれまで得られた2頭のサルの行動データおよび回路操作中の脳データの詳細な解析を行った。脊髄損傷後、精密把持課題ができ始める回復早期にDCZを投与し半球間経路を抑制すると、精密把持の成功率が著しく低下した。一方、回復後期になるとDCZを投与しても成功率や精密把持運動に影響は見られなかった。手指の運動をDeepLabCutを用いて解析したところ、回復早期の回路操作によって、特に親指の動きが緩慢になり課題の成功率が低下することが明らかになった。回路操作中の脳活動において、損傷前は半球間経路遮断すると損傷同側の運動前野のα帯域の活動が大きくなった。一方、回復早期に半球間経路を遮断すると損傷同側の運動前野のα帯域の活動は小さくなることが示された。これらの結果から半球間経路は損傷前は抑制性に働くが、回復早期には興奮性に働くことが示唆された。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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