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2018 年度 実施状況報告書

脳梗塞サルモデルを用いた機能回復メカニズムの統合的理解

研究課題

研究課題/領域番号 15K21666
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

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) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード神経可塑性 / リハビリテーション / 把握動作 / 随意運動
研究実績の概要

脳損傷後の機能回復メカニズムを明らかにするために、内包後脚に損傷を作成した内包損傷動物モデルを確立し、回復過程を調べた。母指と示指で小さな物体を保持する精密把握(つまみ動作)が可能な動物であるサルを対象に、第一次運動野の手領域からの下行路が通る内包後脚に血管収縮作用を持つエンドセリン-1を投与し、局所的な微小梗塞を作成した。梗塞後数ヵ月間にわたってつまみ動作の回復過程を調べた。その結果、梗塞作成後には、つまみ動作を含む手の運動に障害がみられた。また、第一次運動野に薬物による損傷を作成した脳損傷モデルを用いた研究を行った。脳損傷後の回復過程において、直径が異なる複数の孔から小さな物体を取り出すテスト課題を用いて、成功率の変化を調べた結果、成功率が上下しながら回復する傾向が認められた。損傷作成後は、親指と人差し指で物体をつまむ精密把握が困難となり、指先以外の場所で物体を把持する代償的な把握動作が多く認められていた。成功率の経過には一時的な低下と上昇を示す時期があった。この時期には損傷前に近い、指先で物体を保持する精密把握が増える傾向が認められた。このことから、成功率の一時的な低下の時期に、把握動作の戦略の変化がある可能性が考えられた。また、脳損傷作成後に、トレーニング遅延期間をもうけて、1か月間把握運動のトレーニングを行わない個体を作成し、把握運動の回復の経時的な変化を調べた。把握運動を評価する課題として、小さな穴から餌を取り出す課題を使用した。その結果、1か月のトレーニング遅延期間がある個体では、把握運動課題の成功率が損傷直後からトレーニングする個体よりも低い傾向が認められた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

行動実験および行動解析を中心に研究を進めることができた。

今後の研究の推進方策

脳損傷を作成した動物モデルに対して把握動作課題を含む上肢を使った運動課題を用いて、随意運動機能の回復に関連する行動の変化や脳の変化を明らかにする。また、脳損傷後に起こる機能障害や機能回復に関わる神経細胞内の変化を組織学的な手法や薬理学的手法、また数理学的な計算モデルを用いて明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

予定よりも物品購入や旅費の使用が少なかったため。来年度は、実験および解析を進めるために必要な物品の購入や結果の発表等に必要な経費として使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] 南カリフォルニア大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      南カリフォルニア大学
  • [雑誌論文] CRMP2-binding compound, edonerpic maleate, accelerates motor function recovery from brain damage2018

    • 著者名/発表者名
      Abe Hiroki、Jitsuki Susumu、Nakajima Waki、Murata Yumi、Jitsuki-Takahashi Aoi、Katsuno Yuki、Tada Hirobumi、Sano Akane、Suyama Kumiko、Mochizuki Nobuyuki、Komori Takashi、Masuyama Hitoshi、Okuda Tomohiro、Goshima Yoshio、Higo Noriyuki、Takahashi Takuya
    • 雑誌名

      Science

      巻: 360 ページ: 50~57

    • DOI

      10.1126/science.aao2300

    • 査読あり
  • [学会発表] Changes of hand movements and neural structures in macaques after focal internal capsule infarcts2018

    • 著者名/発表者名
      Yumi Murata, Noriyuki Higo
    • 学会等名
      Emboss2018
    • 国際学会
  • [学会発表] マカクサル内包梗塞モデルにおけるミクログリアの特性と障害への関与2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 隼平、村田弓、肥後 範行
    • 学会等名
      第23回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [学会発表] 霊長類内包出血後の機能回復を促進する新規薬剤の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中島 和希、阿部 弘基、村田 弓、奥田 智博、肥後 範行、高橋 琢哉
    • 学会等名
      第9回日本ニューロ リハビリテーション学会
  • [図書] 身体性システムとリハビリテーションの科学1 運動制御 第6章 脳損傷―損傷後の行動と神経システム の変容2018

    • 著者名/発表者名
      村田弓、肥後 範行、井澤 淳
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      東京大学出版会
    • ISBN
      4130644017

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公開日: 2019-12-27  

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