ALS咀嚼障害の電気生理学的検討とAIを用いた行動研究

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K24117
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0907:口腔科学およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 関 壮樹 大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 (60755081)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2022-03-31
• キーワード: ALS / AI / 咀嚼障害 / 一次感覚神経 / 電気生理 / ALSモデルマウス / パッチクランプ / ディープラーニング

研究成果の概要

筋萎縮性側索硬化症 (ALS) は運動神経の変性を伴った重篤な筋力低下を伴う難病であり、病気の進行に伴い、咀嚼障害がみられ、経口摂取困難となり死に至る。
本研究ではALS モデルマウスの摂食行動の動画より人工知能（AI）を用いて、ALSモデルマウスの咀嚼障害を自動検出するAIモデルの開発を行った。このAIモデルによって、ALSモデルマウスの咀嚼サイクルは、野生型マウスと比較し、12週齢以降有意に延長することを突き止めていた。現在、咀嚼障害出現時のALSモデルマウスにおける一次感覚神経の発火異常を検出、ALSの咀嚼障害の治療に有益な治療法の考案を検討している。

自由記述の分野

ALS

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究はALSの咀嚼障害の治療に限らず、咀嚼障害鑑別AIを用いたALS患者のスクリーニング検査という点においても、臨床応用が早期に可能になる可能性を持っている。ALSの咀嚼障害メカニズムが解明、予防治療法が発見されれば、ALS患者の栄養を改善し生存期間を延長するのみならず、ALSの骨格筋の運動障害にも応用できる可能性があるため、ALSの治療戦略として、咀嚼障害の解明は大変重要である。これまで困難を極めたALSの治療に電気生理学とAIを癒合させることで新たな一歩を踏み出せると確信する。