Pathological analysis of sensorimotor dysfunction in cerebral hemorrhage model rat

脑出血模型大鼠感觉运动功能障碍的病理分析

基本信息

批准号：
21K11323
负责人：
酒井涼
金额：
$ 2.66万
依托单位：
福井医療大学
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2022度は脚内核（Entopeduncular nucleus:EP）の損傷による運動機能障害の分析、並びにEPの組織構造の解析を行った。前年度の結果から、EPの損傷の有無が脳出血後の運動機能の回復に影響を及ぼすことが示唆された。一方で、EPの損傷による前肢の運動機能障害像については過去の知見からも十分明らかになっておらず、EP単独の損傷によって生じる運動機能、行動特性の変化を把握しておく必要がある。そこで、EPを標的にカイニン酸を投与し、局所的な細胞死を誘導し、組織染色によりEPの損傷を確認した。併せて、運動機能の変化を詳細に検証するため、ニューラルネットワークを用いて動物の動きを分析できるDeepLabCutを導入した。ペレットを掴む際の前肢の動きを分析するSingle pellet reaching task testを複数のアングルから撮影し、DeepLabCutを用いてラットの前肢の動きを三次元的に解析することに成功した。これらの実験から、カイニン酸を投与後2日～14日にかけて前肢の運動障害が生じる個体が複数確認できており、継続して実験を進めている。また、EP内のニューロンは軸索の投射先が異なるいくつかの細胞集団に分類される。機能障害に関与する細胞集団を同定するため、①Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs（DREADD)による回路特異的な神経活動操作実験、②n situハイブリダイゼーション法を用いた特定のmRNAを発現するニューロンの局在解析の両実験を並行して進めている。

2022年，我们分析了内脚核（EP）损伤引起的运动功能障碍，以及EP的组织学结构。前一年的结果表明，EP损伤的存在与否影响脑出血后运动功能的恢复。另一方面，过去的知识并没有完全阐明EP损伤引起的前肢运动功能障碍，有必要了解单独由EP损伤引起的运动功能和行为特征的变化。因此，我们给予红藻氨酸靶向EP以诱导局部细胞死亡，并通过组织染色证实对EP的损伤。同时，为了详细检查运动功能的变化，我们引入了DeepLabCut，它可以利用神经网络分析动物的运动。单颗粒到达任务测试分析了大鼠抓握颗粒时前肢的运动，从多个角度拍摄照片，并使用 DeepLabCut 成功分析了大鼠前肢的三个维度的运动。从这些实验中，我们已经证实，一些人在服用红藻氨酸后 2 至 14 天出现前肢运动障碍，并且我们正在继续进行这些实验。此外，EP 内的神经元被分为几个具有不同轴突投射目的地的细胞群。为了识别与功能障碍相关的细胞群，我们进行了（1）使用设计药物独家激活的设计受体（DREADD）进行电路特异性神经活动操纵实验，以及（2）使用原位杂交对表达特定 mRNA 的神经元进行定位两个分析实验正在并行进行。