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脳梗塞時に発揮される超可塑性メカニズムのリハビリ応用

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ0262
補助金の研究課題番号 22J13419 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関東北大学

研究代表者

佐々木 大地  東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード脳血管運動 / 視覚刺激 / 小脳運動学習 / 血管運動可塑性
研究開始時の研究の概要

本研究では、血液灌流を促進する機能を持つ脳内の血管運動を人為的に増幅し、脳梗塞後の血液灌流を促進することで、発症後のリハビリを加速させることを目指している。これまで、特定のパターンの視覚刺激を繰り返し与えることにより、一定のリズムの血管運動を人為的に誘発し、血管運動の振幅を徐々に増大させることに成功している。そこで、次に、脳梗塞時に血管運動がどのように影響されるかを調べる。さらに、最適な視覚刺激条件を用いて血管運動を人為的に制御することにより、虚血時の血液灌流を促進し、脳梗塞からの機能回復を加速させることを目指す。

研究実績の概要

低周波の血管運動には、血液灌流を促進する機能があると考えられている。本研究では、脳内の血管運動を人為的に増幅し、脳梗塞後の血液灌流を促進することで、発症後のリハビリを加速させることを目指した。前年度は、蛍光マクロ実体顕微鏡を用いて、全脳的な血流動態を継時的に観察する実験系を確立した。また、特定のパターンの視覚刺激を与えることにより、一定のリズムの血管運動を人為的に誘発することに成功した。さらに、視覚刺激を繰り返すことで、誘発された血管運動の振幅が増大することが判明した。そこで本年度は、最も血管運動が増幅する最適な視覚刺激条件を探索した。探索した視覚刺激条件の範囲内においては、視覚刺激の周波数と同調する血管運動振幅が、他の刺激条件と比べて有意に大きくなるような刺激条件はなく、あらゆる視覚刺激条件下において広く同調することができた。また、驚くべきことに、誘発血管運動は視覚関連皮質上だけでなく、観察可能な脳表面のほぼ全ての領域で検出された。また、眼球運動学習レベルと小脳片葉(眼球運動学習に関連する領域)における血管運動振幅の同調レベルは強く相関しており、記憶や学習といった脳機能に脳血管運動が関与している可能性が示唆された。本研究で明らかとなった視覚刺激による全脳的な脳血管運動の亢進が、記憶や学習などの脳機能に寄与することが示されれば、認知症などに対する非侵襲的な治療法の開発というトランスレーショナル研究への発展が期待される。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Plastic vasomotion entrainment2024

    • 著者名/発表者名
      Daichi Sasaki*, Ken Imai, Yoko Ikoma, Ko Matsui
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 13:RP93721

    • DOI

      10.7554/elife.93721

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glial tone of aggression2024

    • 著者名/発表者名
      Asano Y, Sasaki D, Ikoma Y, Matsui K
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: N/A ページ: 39-51

    • DOI

      10.1016/j.neures.2023.11.008

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glial modulation of the parallel memory formation2023

    • 著者名/発表者名
      Kanaya Teppei、Ito Ryo、Morizawa Yosuke M.、Sasaki Daichi、Yamao Hiroki、Ishikane Hiroshi、Hiraoka Yuichi、Tanaka Kohichi、Matsui Ko
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 71 号: 10 ページ: 2401-2417

    • DOI

      10.1002/glia.24431

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Properties of REM sleep alterations with epilepsy2023

    • 著者名/発表者名
      Ikoma Yoko、Takahashi Yusuke、Sasaki Daichi、Matsui Ko
    • 雑誌名

      Brain

      巻: N/A 号: 6 ページ: 2431-2442

    • DOI

      10.1093/brain/awac499

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Local brain environment changes associated with epileptogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Ikoma Yoko、Sasaki Daichi、Matsui Ko
    • 雑誌名

      Brain

      巻: 146 号: 2 ページ: 576-586

    • DOI

      10.1093/brain/awac355

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Brain environmental changes precede neuronal activity shifts to REM sleep2023

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Takahashi, Daichi Sasaki*, Yoko Ikoma, Ko Matsui
    • 学会等名
      Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brain environment changes associated with epilepsy and sudden death2023

    • 著者名/発表者名
      Yoko Ikoma, Daichi Sasaki*, Ko Matsui
    • 学会等名
      Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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