| 研究課題/領域番号 |
24K02790
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 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 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
|---|
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)
|
|---|
| 研究分担者 |
釣木澤 朋和 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 (10716210)
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)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2028-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
|
| 配分額 *注記 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2027年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2026年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2025年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
|
|---|
| キーワード | 動物モデル / 運動皮質 / 巧緻動作 / 非ヒト霊長類 / 神経可塑性 / 機能回復 / 脳梗塞 / MRI / 可塑性 / 脳卒中 / 霊長類 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
脳卒中後の機能回復の脳内基盤の一つとして、神経の構造変化があることが知られている。革新的なリハビリテーション介入法の開発のために、回復の基盤となる神経変化を知る必要がある。また脳卒中患者に対する脳イメージングから神経投射の変化が示唆されており、将来的な機能回復を予測するバイオマーカーとしての活用が期待されているが、その統一的な知見は得られていない。本研究課題では「マカクサル脳梗塞モデル」を対象として脳イメージングと組織・解剖学的解析による多角的解析を行い、運動機能回復の基盤となる神経投射変化の全貌を明らかにする。本研究から得られた成果は、機能回復予測指標の確立に関する基礎的な知見となる。
|
| 研究実績の概要 |
片側大脳皮質において、運動出力線維が走行する白質構造である内包後脚に血管収縮効果を持つendothelin-1を投与し局所的な梗塞を作成した後の運動機能回復過程で生じる運動関連皮質領野の活動及び神経投射の変化を検証した。今年度は、これまでに取得した脳活動データを活用し、機能的結合の変化を調べた結果、いくつかの運動関連領域において機能的結合の変化が生じていることが明らかになった。これらの変化は内包後脚の梗塞により本来の運動出力経路が障害を受けた場合に、代償的な運動出力経路から運動情報を出力するための情報の流れを理解するための基礎的なデータとなる。内包後脚全体を含むような大きな梗塞を有する個体の機能回復過程では特に梗塞を作成した大脳半球とは対側の半球の大脳皮質運動関連領野において機能的結合の変化が多く見られた。脳卒中患者を対象とした研究でも、片側の脳の損傷が大きい場合には対側半球の脳の活動変化が多く見られることから、損傷の大きさに依存した機能的結合の変化についての理解にも貢献できる。さらに新規のニホンザル個体において内包梗塞前の脳活動および構造を計測した。具体的には、棒に差した小さい食物片をスリットを介して把握する把握運動課題のトレーニングを行った。把握運動時の手の動きを高速度撮影により記録するとともに把握時に棒にかかる圧を計測し記録した。機能的近赤外分光法(fNIRS)による活動計測を企図し、安定的な計測を可能にするために頭皮を切開して頭骨上にプローブを受けるソケットを設置した。脳構造に関して神経投射の変化を検証するために、健常個体においてMRIを用いたDiffusion tensor image（DTI）を撮像した。今後新規個体に関して内包後脚にendothelin-1投与による局所梗塞を作成し、運動機能回復過程でDTI撮像を行い回復と相関した神経投射の変化を明らかにする。
|
| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
3: やや遅れている
理由
脳活動計測を企図して頭骨上にプローブを受けるソケットを設置したところ、数カ月経過後に頭骨が溶けるなどの障害が生じた。ソケットの材質を変更するなど安定的な計測が出来る環境を整備した後に再度個体のトレーニングと脳活動および神経投射計測を進める必要があった。
|
| 今後の研究の推進方策 |
現在2頭のマカクサルを対象として把握運動訓練を進めており、把握運動訓練が完了した後に脳活動および神経投射計測を行い、その後内包後脚に血管収縮効果を持つendothelin-1を投与し局所的な梗塞を作成する。運動機能回復過程で脳活動および神経投射計測を行い回復の背景にある変化を同定する。
|
