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脳出血後のリハビリによる上肢機能の回復過程における皮質赤核路の関与に関する研究

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 15H01445
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
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

飛田 秀樹  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (00305525)

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
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード脳内出血 / リハビリテーション / 麻痺側集中的使用 / 皮質赤核路 / 選択的神経遮断 / 上肢機能 / ウイルス二重感染法 / 内包出血モデル / 集中的上肢強制使用 / CIMT / 選択遮断
研究実績の概要

脳血管障害後の有効なリハビリ法に、麻痺側上肢を集中的に使用させるCIMT療法がある。CIMTによる早期からの上肢機能の回復が、皮質赤核路の促通性亢進による直接的作用によるのか?他の神経回路を介する間接的作用によるのか?について、解析を進めた。具体的には、脳出血前に予め二重ウイルスベクター感染法により赤核へレンチウイルスを運動野へアデノ随伴ウイルスを感染させ、CIMT後に皮質赤核路をドキシサイクリン(DOX)投与で選択神経遮断する時期を可変化させ、上肢機能を評価した。一方、赤核における促通性亢進関連因子の探索も行った。
これまでに、脳出血作成前にレンチウイルスおよびアデノ随伴ウイルスを感染させ、1. CIMT開始期(出血1日後)からのDOX投与による持続的な神経遮断、2. CIMT終了5日後(出血13日後)からの皮質赤核路の神経遮断、を実施し、上肢運動機能の評価を行った。その結果、CIMT開始期から皮質赤核路を選択遮断した場合には、出血1~8日後の1週間のCIMTにより上肢機能の改善が観察された。このとき、皮質赤核路の神経投射の増加は認められないのに対し皮質網様体路の網様体部への神経投射が多く認められることが明らかになってきた。一方、CIMT終了5日後の出血13日後からの7日間を神経遮断した場合には、遮断直前(出血12日後)に確認されたCIMTによる上肢機能改善がDOX投与により完全に消失した。すなわち、出血後早期のCIMTにより皮質赤核路が早期からの機能回復に重要であることが明確になった。また同時に、早期CIMT中の皮質赤核路の神経遮断は、皮質網様体路を含む他の神経回路による機能回復メカニズムを誘引することも示唆される。
一方、赤核の促通性亢進関連因子の探索は、脳出血後のCIMTで発現増加する成長関連因子などを網羅的に調べ、いくつかの候補遺伝子を明らかにした。

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

    (10件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 特集 脳とフローラ ADHDモデルラットの情動形成における腸脳連関2016

    • 著者名/発表者名
      Hida H
    • 雑誌名

      BRAIN and NERVE

      巻: 68 号: 6 ページ: 633-639

    • DOI

      10.11477/mf.1416200454

    • ISSN
      1344-8129, 1881-6096
    • 年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Causal Link between the Cortico-Rubral Pathway and Functional Recovery through Forced Impaired Limb Use in Rats with Stroke.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishida A, Isa K, Umeda T, Kobayashi K, Kobayashi K, Hida H, Isa T.
    • 雑誌名

      J Neurosci.

      巻: 36 号: 2 ページ: 455-455

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2399-15.2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dysfunction in Motor Coordination in Neonatal White Matter Injury Model without Apparent Neuron Loss2015

    • 著者名/発表者名
      Misumi S, Ueda Y, Nishigaki R, Suzuki M, Ishida A, Jung CG, Hida H.
    • 雑誌名

      Cell Transplantation

      巻: Nov 11 号: 7 ページ: 1381-93

    • DOI

      10.3727/096368915x689893

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Early constraint-induced movement therapy promotes functional recovery and neuronal plasticity in a subcortical hemorrhage model rat2015

    • 著者名/発表者名
      Ishida Akimasa, Misumi Sachiyo, Ueda Yoshitomo, Shimizu Yuko, Cha-Gyun Jung, Tamakoshi Keiji, Ishida Kazuto, Hida Hideki
    • 雑誌名

      Behavioral brain research

      巻: 284 ページ: 158-166

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2015.02.022

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Rehabilitation-induced reorganization of the cortico-brain stem circuits after stroke2017

    • 著者名/発表者名
      Ishida A, Kobayashi K, Isa T, Hida H
    • 学会等名
      第94回日本生理学会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Selective blockade of the cortico-rubral tract during intensive forelimb rehabilitation after capsular hemorrhage in rats2016

    • 著者名/発表者名
      Ishida A, Ueda Y, Kobayashi K, Isa T, Hida H
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2016
    • 発表場所
      サンディエゴ国際会議場(USA)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of selective blockade of the cortico-rubral tract on the efficiency of intensive use of impaired forelimb in rats with capsular hemorrhage2016

    • 著者名/発表者名
      Ishida, A, Ueda, Y, Nishigaki R, Kobayashi K, Isa T, Hida H
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Sub-chronic real-time measurement of dopamine in the brain with novel dopamine-selective biosensor2016

    • 著者名/発表者名
      Ishida, Akimasa, Imamura, Atsushi, Ueda Yoshitomo, Hida, Hideki
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      札幌国際会議場
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Changed profile of glutamate receptors by constraint-induced movement therapy links to functional recovery of the forelimb in capsular hemorrhage rats2015

    • 著者名/発表者名
      Ishida, Akimasa, Ueda Yoshitomo, Cha-Gyun Jung, Ishida Kazuto, Hida Hideki
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2015
    • 発表場所
      米国シカゴ市
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Increase of NMDA receptor subunits by early constraint-induced movement therapy links to functional recovery after intracerebral hemorrhage2015

    • 著者名/発表者名
      Ishida Akimasa, Ueda Yoshitomo, Misumi Sachiyo, Cha-Gyun Jung, Ishida Kazuto, Hida Hideki
    • 学会等名
      日本神経科学会 2015
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2015-07-28
    • 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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