| 研究課題/領域番号 |
23K21755
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| 補助金の研究課題番号 |
21H03606 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分63030:化学物質影響関連
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| 研究機関 | 徳島文理大学 |
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研究代表者 |
冨永 貴志 徳島文理大学, 神経科学研究所, 教授 (20344046)
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| 研究分担者 |
梶原 利一 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (60356772)
高島 一郎 第一工科大学, 工学部, 教授 (90357351)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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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 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | 膜電位感受性色素 / 遅発神経毒性 / E/Iバランス / ビスフェノールA / 海馬 / 過興奮 / 前帯状皮質 / 膜電位計測 / VSD / 光計測 / BPA / 膜電位イメージング / 遅発毒性 / 神経回路 / GEVI / 神経回路毒性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
環境中の化学物質やその他の物理化学的要因は、特に発生発達期に加わることで遅発性の脳機能障害を引き起こす。急性の細胞毒性とは異なり、病的な状態につながる神経回路機構の多くは明らかでない。多くの神経精神疾患においても、原因遺伝子が同定されてもその神経回路機構は明確ではないことが多い。一方、神経回路の異常として、どちらの場合も回路の過剰興奮や過剰抑制が見られる。その結果として、作業記憶障害などの脳機能障害が引き起こされる。本研究では、この回路の興奮（E）・抑制（I）を定量的に検出する手法として、これまで研究してきた膜電位イメージングを採用し、新たな解析法として確立することを企画している。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、環境中の化学物質による遅発性の脳機能障害を早期に検出するため、膜電位イメージングによって神経回路の興奮・抑制バランス（E/I比）を定量する手法を確立した。ビスフェノールA類の急性影響の網羅的解析を完了し、現在は発達期曝露の影響を検討中である。また、光学系と刺激装置を改良し、データ取得の自動化と高効率化を実現した。これにより、脳梗塞モデルや老齢マウスにも応用が可能となり、病態形成における神経過剰興奮の関与を明らかにしつつある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の産業化の進展に伴い、自閉症の診断数が急増していることなどから、新たに使用されるようになった環境中の化学物質が脳機能に与える影響が懸念されている。本研究は、こうした化学物質による脳への遅発性の影響を早期に検出する新たな評価法の確立を目的としている。特に、ビスフェノールA（BPA）およびその代替・関連化合物が神経回路の興奮と抑制のバランス（E/Iバランス）に与える影響を、膜電位イメージングによって可視化・定量化する手法を開発した。この手法は、環境化学物質によって引き起こされる神経発達障害や認知機能の低下といった社会的課題に対し、早期の予測や介入を可能にする点で、大きな社会的意義を有している。
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