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頭部に放射線が照射されると認知機能障害が起こる事が動物実験の結果から分かっている。ヒトにおいても、がん治療のため頭部へ放射線を照射した際に、認知機能障害が生じる事が知られている。その原因の一つとして海馬新生ニューロン数の低下が挙げられるが、海馬ネットワークに対する影響は分かっていない。そこで、本研究の目的として、頭部への放射線照射によって、海馬ネットワークがどのように変化するかを調べる事とした。
超高磁場NMR磁石を用いて14.1TのMRI装置を構築し、マウスのMRI研究を行った。マウスの頭部のみにガンマ線2 Gyを5回照射し、その6週間後にrsfMRIを行った。新生ニューロンが存在している海馬歯状回 (DG)とのコネクションの強さを比較した結果、放射線照射により新生ニューロンの投射さきであるCA3領域において、DGとのコネクションの強さの減少している事が分かった。さらに前頭前野、中隔野においても減少している事が分かった。
頭部への放射線治療による認知機能への影響を調べるために、本研究では上咽頭ガン患者の協力を得て、研究を行った。この患者の放射線治療では放射線照射領域が海馬前方まで及ぶ事から、高頻度に認知機能障害が発生する。本研究は高雄医科大学 (台湾)との共同研究により行った。 治療後1ヶ月後では前頭前野において、海馬前方とのコネクションが減少している事が分かった。さらに、治療から4ヶ月後にはそのコネクションの減少が回復する事が示唆された。
これらの結果から、放射線照射によって新生ニューロンが減少する事により、海馬ネットワークが変化し、そして認知機能に影響が出るのではないかと推測される。新生ニューロンの減少を抑制・回復する事ができれば、放射線照射による副作用を軽減できるのではないかと考えられる。
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