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随意運動神経回路の機能シフト

公募研究

研究領域行動適応を担う脳神経回路の機能シフト機構
研究課題/領域番号 15H01438
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

山下 俊英  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (10301269)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2016年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2015年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード神経回路 / 神経疾患 / 再生 / 神経科学
研究実績の概要

本研究では、中枢随意運動回路の可塑性を制御する機構を明らかにすることを目的とする。これまでの研究で、中枢神経損傷後に、運動機能を制御する皮質脊髄路が、損傷を免れた軸索から頚髄のレベルで側枝を形成し、interneuronsに新たな回路を形成することを明らかにした。さらに運動神経回路の再編成現象を明確に評価するin vivoのシステムを確立し、神経回路の可塑性制御に関わる分子を同定した。本研究では、まずマウスの片側大脳皮質を広範に損傷させることにより、感覚運動野の神経細胞を死滅させた。これにより、対側の前後肢が麻痺するが、経時的に徐々に運動機能が回復する。それとともに、健常側の皮質脊髄路が、頚髄の部分で対側に軸索枝を伸ばし、propriospinal neuronsとsegmental interneuronsとシナプスを形成する。この脳障害後の神経回路修復モデルを用いて、随意運動神経回路の可塑性を制御する上位の神経回路のメカニズムの解明を行った。その結果、dopaminergic meso-cortical projectionによるシグナルが皮質脊髄路の可塑性制御に必要であることを示すデータを得た。またdopaminergic meso-cortical projectionが皮質脊髄路ニューロンにシナプスを形成することで、運動野ニューロンを活性化し、皮質脊髄路の可塑性を生み出すことを明らかにした。さらにこの回路の機能を抑制すると、脳挫傷後の運動機能回復が遅延するというデータを得た。さらにThy1-EGFPマウスを用いて、片側脳挫傷後において対側皮質脊髄路ニューロンで変動する遺伝子を経時的にRNA-seqで解析し、責任遺伝子の候補を絞り込んだ。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [学会発表] 中枢神経回路の修復を促進する治療戦略2016

    • 著者名/発表者名
      山下俊英
    • 学会等名
      第59回日本脳循環代謝学会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2016-11-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanisms of neural network reorganization after the central nervous system injury2016

    • 著者名/発表者名
      山下俊英
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Challenges for finding a cure for patients with the CNS injuries.2016

    • 著者名/発表者名
      山下俊英
    • 学会等名
      British Biophysical Society (BBS) 2016 Biennial Meeting
    • 発表場所
      Liverpool
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Role of microglia in rewiring corticospinal tract after brain injury.2016

    • 著者名/発表者名
      Mori, M., Itokazu, T., Hoshiko, M., Yamashita, T.
    • 学会等名
      International Symposium on Adaptive Circuit Shift
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 随意運動神経回路の機能シフト2015

    • 著者名/発表者名
      山下俊英
    • 学会等名
      「新学術領域研究」行動適応を担う脳神経回路の機能シフト機構 領域会議
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 随意運動神経回路の機能シフト2015

    • 著者名/発表者名
      山下俊英
    • 学会等名
      「新学術領域研究」行動適応を担う脳神経回路の機能シフト機構 領域会議
    • 発表場所
      福島
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 大阪大学分子神経科学

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/molneu/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院医学系研究科分子神経科学

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/molneu/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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