研究課題
本研究では、脳障害後に起こる、脳－脊髄をつなぐ運動下行路の再編様式を体系化し、再編する神経回路の接続と機能の実体を明らかにすることを目的とする。脳障害は、神経回路を破綻させ、運動をはじめとする神経機能の低下をもたらす。一方、失われた機能は、回復・増悪するなど変容することが知られ、この機能変容は、障害から逃れ残存した神経回路の可塑的、代償的変化により起こると近年示されている。私たちはこれまで、脳障害後に、運動を担う下行路である皮質脊髄路が再編し、機能回復を担うことを示してきた。可塑性を増強する治療標的となる回路を正確に把握するため、障害部位に応じた再編や機能回復の神経機序の理解が求められている。本年度は、脳梗塞モデルマウスにおいて、再編した皮質脊髄路の軸索が投射する脊髄ニューロンとの接続が機能的かを調べるため、皮質脊髄路を光遺伝学的手法で刺激し、標的脊髄ニューロンの活動を調べたところ、梗塞後、応答性が増加することを見出した。また、再編した回路の機能を調べるため、回路内のニューロンの活動を化学遺伝学的に抑制し、腕を伸ばしエサを取る巧緻運動を３次元キネマティック解析したところ、これらのニューロンが巧緻運動の機能回復に寄与することを明らかにした。以上より、脳梗塞後に再編し、機能回復をもたらす回路構造を明らかにした。本成果は、脳卒中や脊髄損傷など、皮質脊髄路が障害される疾患において、どのような神経回路の修復や再建が機能回復へ必要であるのか、治療標的とすべき神経基盤の理解に貢献すると期待される。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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