2015 Fiscal Year Annual Research Report
側坐核による運動機能回復における神経回路再編機構の解明
| Project/Area Number |
15H01819
|
|---|
| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
尾上 浩隆 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, グループディレクター (80214196)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角元 恭子 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, 研究員 (00442583)
山中 創 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, 特別研究員 (10415573)
西村 幸男 生理学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (20390693)
林 拓也 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, ユニットリーダー (50372115)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 脊髄損傷 / 側坐核 / リハビリテーション / p11 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
脳梗塞や脊髄損傷患者の多くは運動機能の麻痺と併発して鬱症状を示し、これがリハビリの妨げとなることが多い。我々はこれまでに、頸椎の特定の部位を特異的に切断したマカクザルを用いて、PET法を用いた非侵襲的な脳機能画像解析により、損傷後の機能回復には、回復過程に依存した一次運動野（M1）と運動前野（PM）に加え、側坐核のダイナミックな活動が重要であることを明らかにした。そこで本研究では、回復過程 における神経回路再編について、セロトニン、ドーパミン神経伝達に対する薬物やshRNAを組み込んだウィルスベクターによる神経機能修飾とECoG、分子機能画像法を組み合わせた解析を行い、機能回復における意欲や動機付けの神経・分子機 構を明らかにする。本年度はまず、脊髄損傷サルの回復過程におけるGABAアゴニストであるムシモールの局所投与による行動評価、および運動野におけるECoG、側坐核からの神経活動の測定を行った。その結果、回復の早期において、ムシモールによる側坐核の神経活動の抑制が、把握課題の遂行に影響するが後期には影響しないことが明らかになった。またこの時、運動野におけるECoGの高Hzの信号が抑制されること、さらに、側坐核の神経活動との同時測定により信号の流れが側坐核から運動野の方向にあることが明らになり、脊髄損傷後の把握運動の回復に側坐核から運動野へ対する働きが極めて重要な役割を果たしていることを証明した。ドーパミンD1,D2 受容体、セロトニン5-HT1B 受容体の細胞質から細胞膜に移動（トランスロケーション）を司るp11 のshRNA を組み込んだTet-On で発現が制御可能なアデノ関連ウィルスベクター(AAV)の作成したが、今回はサルの生体内で有効なベクターは得られなかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
脊髄損傷サルを用いて側坐核への局所投与による行動評価、ECoGなどの電気生理学的測定を行い、脊髄損傷後の手の把握運動回復過程における側坐核の重要性について明らかにすることができた。現在、側坐核を破壊による脊髄損傷の効果についても検討しており、脳機能イメージング解析結果と合わせ、新たな知見についてまとまりつつある。ウィルスベクターの設計に関しては、今回設計したベクターはin vivoでは効果がないことが、判明したが、ラットにおいては有効なコンストラクトを見つけることができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ドーパミンD1,D2 受容体、セロトニン5-HT1B 受容体の細胞質から細胞膜に移動（トランスロケーション）を司るp11 のshRNA を組み込んだTet-On で発現が制御可能なアデノ関連ウィルスベクター(AAV)の作成を検討しており、今年度は、サルの生体内で有効なベクターは得られなかった。しかし、ラットにおいては有効なp11のsnRNAのコンストラクトを調整することができたことから、来年度以降、この知見を下に、再度サルのshRNAの調整し実験を行う。
|
-
-
-
-
[Presentation] 心と身体を繋ぐ神経基盤2015
Author(s)
西村幸男
Organizer
第147回スポーツサイエンス研究会
Place of Presentation
早稲田大学所沢キャンパス
Year and Date
2015-05-20 – 2015-05-20
Invited
-
-
