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2022 年度 実績報告書

霊長類における経路選択的回路操作の技術開発と疾病モデルへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 21H02798
研究機関京都大学

研究代表者

山口 玲欧奈  京都大学, 高等研究院, 特定助教 (50812640)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード脊髄損傷 / サル / 機能回復 / ウイルスベクター / DREADD
研究実績の概要

本研究では、脊髄損傷からの回復過程において、損傷反対側の運動前野から損傷同側の運動前野への経路が機能回復に及ぼす影響を調べる。個体差も検討するために2頭のサルを用いる。昨年度では、1頭のサルで半球間経路が機能回復の早期に大きく貢献することを直接的に明らかにすることができた。今年度は2頭目でも同様の実験を行い、個体差がないかを検討する。課題を十分にこなせるようになったら、左右の運動前野に異なるウイルスベクター注入実験と、両側の運動関連領域にECoGの慢性留置を行い、半球間経路を一方向性に遮断できるようにした。DREADDアゴニストであるDCZ(Deschloroclozap ine)を投与し、Granger因果性を用いて半球間の結合性を調べた結果、一方向性に結合性が低下することが明らかになった。その後、脊髄損傷を作成し、損傷から4ヶ月に亘って精密把持課題によるリハビリテーションを行い、手指の巧緻性の回復経過と脳活動を記録した。精密把持課題ができ始める回復早期にDCZを投与すると、精密把持の成功率が著しく低下した。一方、回復後期になるとDCZを投与しても成功率や精密把持運動に影響は見られなかった。以上の結果から、2頭目のサルでも半球間経路が機能回復の早期に大きく貢献することを直接的に明らかにすることができた。

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

本年度では2頭目のサルを用いて実験を行い、2頭目のサルでも半球間経路が機能回復の早期に大きく貢献することを直接的に明らかにすることができた。

今後の研究の推進方策

選択的回路操作によって半球間経路が機能回復の早期に大きく貢献することを直接的に明らかにすることができた。今後は回路操作中の脳活動の変化や各脳領域の結合性の変化を明らかにする。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (12件) 図書 (2件)

  • [学会発表] Changes in cortical response to non-paretic hand stimulation in monkeys after spinal cord injury: a longitudinal fMRI study2022

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Tohyama, Reona Yamaguchi, Naokazu Goda, Tetsuya Yamamoto, Kaoru Isa, Norihiro Sadoto, Tadashi Isa, Masaki Fukunaga
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • [学会発表] A Skull-Fit 8-channel phased-array Coil (SFiC) for high-resolution macaque MRI2022

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Urayama, Tomohisa Okada, Reona Yamaguchi, Keigo Hikishima, Kei Kubota, Jun Takahashi, Yoshihiko Kawabata, Wim Vanduffel, Tadashi Isa, Hirotaka Onoe
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • [学会発表] Global disinhibition associated with recovery of hand movements after spinal cord injury2022

    • 著者名/発表者名
      Reona Yamaguchi, Toshinari Kawasaki, Zenas C Chao, Masahiro Mitsuhashi, Satoko Ueno, Tadashi Isa
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • [学会発表] Optogenetical adjustment of the balance between risky and safer decision2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sasaki, Yasumi Ohta, Hirotaka Onoe, Reona Yamaguchi, Takashi Tokuda, Kaoru Isa, Jun Takahashi, Kenta Kobayashi, Jun Ohta, Tadashi Isa
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • [学会発表] マカクザル皮質脊髄路損傷後の運動機能回復における大脳半球間連絡の役割2022

    • 著者名/発表者名
      三橋賢大, 山口玲欧奈, 川崎敏生, 上野里子, 高橋淳, 尾上浩隆,伊佐正
    • 学会等名
      第 114 回近畿生理学談話
  • [学会発表] リスク/リターンのバランスに基づく意思決定に関与する前頭皮質神経振動の解読2022

    • 著者名/発表者名
      宮本健史, 山口玲欧奈, 尾上浩隆, 伊佐正, 佐々木亮
    • 学会等名
      第 114 回近畿生理学談話
  • [学会発表] Brain activity in V1-lesioned Monkey2022

    • 著者名/発表者名
      Xiyao Yu, Reona Yamaguchi, Hakwan Lau, Tadashi Isa
    • 学会等名
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [学会発表] Contribution of the interhemispheric pathways to the recovery of dexterous hand movements after the corticospinal tract lesion in macaque monkeys2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Mitsuhashi, Reona Yamaguchi, Toshinari Kawasaki, Satoko Ueno, Tadashi Isa
    • 学会等名
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [学会発表] The corticospinal projections after the motor recovery from spinal cord injury in macaque monkeys2022

    • 著者名/発表者名
      Satoko Ueno, Reona Yamaguchi, Kaoru Isa, Kawasaki Toshinari, Masahiro Mitsuhashi, Tadashi Isa
    • 学会等名
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [学会発表] Deep learning-based quantitative analysis for macaque hand dexterity2022

    • 著者名/発表者名
      Yiping Sun, Reona Yamaguchi, Tadashi Isa
    • 学会等名
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [学会発表] Excitatory and inhibitory connectivities associated with global disinhibition promoting functional recovery from spinal cord injury2022

    • 著者名/発表者名
      Reona Yamaguchi, Yusuke Imoto, Tadashi Isa
    • 学会等名
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [学会発表] Decoding oscillatory power signals during risk-return decision-making in the prefrontal and premotor cortices.2022

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Miyamoto, Reona Yamaguchi, Hirotaka Onoe, Tadashi Isa, Ryo Sasaki
    • 学会等名
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • [図書] 計測と制御2022

    • 著者名/発表者名
      山口 玲欧奈, 伊佐 正
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      計測と制御
  • [図書] 特集 運動制御の神経生理・機能解剖update-大脳,小脳,脊髄の連関 損傷脊髄の機能回復における運動野からの間接経路の関与2022

    • 著者名/発表者名
      伊佐 正, 三橋 賢大, 山口 玲欧奈
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      脊椎脊髄ジャーナル

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公開日: 2024-12-25  

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