運動機能回復過程で形成される投射経路の機能的意義：サル脳損傷モデルによる解析

运动功能恢复过程中形成的投射通路的功能意义：利用猴脑损伤模型进行分析

• 批准号: 20H04061
• 负责人: 肥後 範行
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H04061/
• 关键词: リハビリテーション; 脳卒中; 可塑性; 機能回復; 巧緻動作; 脳損傷; 非ヒト霊長類; 動物モデル; 神経可塑性; 組織化学; マカクサル

脳に損傷などの異常が無く把握動作の学習のみを行った健常マカクサルと、第一次運動皮質をイボテン酸を用いた興奮性細胞死により損傷した後、把握動作を用いたリハビリテーション訓練による機能回復が生じたマカクサルを対象として、機能代償に関わることが明らかになっている運動前野腹側部（PMｖ）に解剖学トレーサーであるビオチンデキストランアミンを注入した。ビオチンデキストランアミンが充分に神経細胞に取り込まれ軸索を通じて運動前野腹側部と直接結合している領域に移動した後に実験殺と還流固定を行い、その後に脳および脊髄組織を採取した。免疫組織化学染色によりビオチンデキストランアミンを可視化した結果、第一次運動野損傷個体の頭頂葉においては健常個体よりもその分布の拡大がみられ、新規投射の形成が示唆された。さらにこれまでの私たちの研究で、第一次運動野損傷後に機能回復が生じた個体では、機能代償にかかわるPMｖから小脳核に至る投射が新規に形成されること、新規の投射は小脳コンパートメントマーカーの一つであるaldolase Cの発現が少ない領域に限られることを明らかにした。健常マカクサルの小脳における小脳コンパートメントマーカー（aldolase C、Phospholipase C beta 3 and Phospholipase C beta 4）の発現を調べた結果、小脳皮質、小脳核、前庭神経核におけるマーカーの発現は、げっ歯類小脳における発現よりも広範囲に拡大しているいることを明らかにした。この発現パターンの違いは、霊長類の小脳がげっ歯類の小脳と比べて運動機能だけでなく認知的な機能を持つことと関係している可能性がある。この成果を原著論文にまとめ、現在英文国際誌に投稿、査読中である。今後マカクサルにおけるマーカーの発現パターンと、第一次運動野損傷後の運動機能回復過程における投射変化の関係を解析する。

In healthy macaques that had no brain damage or other abnormalities and only learned grasping motions, and macaques that had damaged the primary motor cortex by excitatory cell death using ibotenic acid and then recovered functionally through rehabilitation training using grasping motions, the anatomy tracer, biotin dextran amine, was injected into the ventral part of the premotor cortex (PMv), which has been found参与功能补偿。在将生物素葡萄糖胺完全掺入神经细胞中并移动到直接连接到前马皮腹侧部分的区域后，进行了实验性杀伤和反流固定固定，然后是脑和脊髓组织。通过免疫组织化学染色对生物素葡萄糖胺的可视化表明，在原发性运动皮层中受伤的个体的顶叶中生物素葡萄蛋白胺的分布比健康个体宽，这表明形成了新的项目。此外，我们先前的研究表明，在原发性运动皮层损伤后经历了功能恢复的个体中，形成了针对小脑核的功能补偿的新预测，而新的预测仅限于藻酶C（小脑C型标记）的藻类酶C的区域。小脑区室标记（藻酶C，磷脂酶Cβ3和磷脂酶Cβ4）的表达表明，在健康猕猴的小脑中，小脑皮质中标记物的表达，小脑核，小脑核和前庭神丝核是codent in thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit thit rodent crerebellum。这种表达模式的差异可能与以下事实有关：灵长类小脑不仅具有运动能力，而且具有与啮齿动物小脑相比的认知功能。这项成就已汇编成原始论文，目前已提交给国际英语期刊，目前正在同行评审。现在，我们将分析猕猴中的标记表达模式与主运动皮层损伤后运动功能恢复过程中投影变化之间的关系。

项目成果

脳卒中後疼痛の脳内メカニズム

中风后疼痛的脑机制

• 发表时间: 2022
• 期刊: Precision Medicine
• 作者: 白銀暁;星野元訓;森田智之;肥後範行
• 通讯作者: 肥後範行

Structural Plastic Changes of Cortical Gray Matter Revealed by Voxel-Based Morphometry and Histological Analyses in a Monkey Model of Central Post-Stroke Pain

• DOI: 10.1093/cercor/bhab098
• 发表时间: 2021-04-16
• 期刊: CEREBRAL CORTEX
• 影响因子: 3.7
• 作者: Nagasaka, Kazuaki;Nemoto, Kiyotaka;Higo, Noriyuki
• 通讯作者: Higo, Noriyuki

Pharmacological inactivation of the primate posterior insular/secondary somatosensory cortices attenuates thermal hyperalgesia

• DOI: 10.1002/ejp.1996
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: European Journal of Pain
• 影响因子: 3.6
• 作者: K. Nagasaka;I. Takashima;K. Matsuda;N. Higo

Time- and area-dependent macrophage/microglial responses after focal infarction of the macaque internal capsule

• DOI: 10.1016/j.neures.2020.12.001
• 发表时间: 2020-12
• 期刊: Neuroscience Research
• 影响因子: 2.9
• 作者: Junpei Kato;Y. Murata;I. Takashima;N. Higo

Motor Cortex Plasticity During Functional Recovery Following Brain Damage

• DOI: 10.20965/jrm.2022.p0700
• 发表时间: 2022-08-01
• 期刊: JOURNAL OF ROBOTICS AND MECHATRONICS
• 影响因子: 1.1
• 作者: Higo，Noriyuki