2022 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Understanding and breaking the limit of human minds and performance |
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| Project/Area Number |
20H05714
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
西村 幸男 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, プロジェクトリーダー (20390693)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Keywords | 意欲 / 側坐核 / 脊髄損傷 / 人工神経接続 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[研究１ モノアミン神経を賦活させる心の操作]報酬を得ることを期待している際だけでなく、報酬を奪われることが予測される際にも、運動の準備時の腹側中脳の活動で将来の筋出力量が予測できることがヒト脳機能画像実験で明らかになった。昨年度確立した腹側中脳リアルタイムfMRIフィードバックの実験系を用いて、自分自身で腹側中脳の活動が制御できることを見出した。マウスでは、セロトニン神経の活動が辛い運動時に活動が高くなることを見出した。これらのことから中脳のモノアミン系神経核は病態脳においても潜在能力の座になりうると考えられた。
[研究２ 技能の限界についての調査]サルの頚髄に化学遺伝学手法によって人工受容体を発現させ、人工リガンドによって神経細胞の活動を操作するDREADD法を適用することで、運動時間、筋出力の向上、脊髄反射、熱に対する反応が亢進した。このようにDREADD法により運動機能と体性感覚の両方の機能を向上させることに成功した。これらの結果から、脊髄損傷後、損傷されていない脊髄には運動機能と体性感覚機能の潜在能力があると考えられた。
[研究３ 神経接続の限界についての調査] 慢性脊髄損傷患者に対して、人工神経接続システムによる6か月の介入を行ったところ、自力歩行の速度が速くなった。この人工神経接続システムの介入後には、脳と脊髄の神経結合強度が高まっていた。また、脊髄刺激で歩行を誘発できる領域が大きくなっていた。このように、歩行機能の向上には歩行に関わる脊髄内神経回路に加えて、脳と脊髄間を繋ぐ神経回路の再組織化が起こることを見出した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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