脊髄損傷後の運動機能回復に関わる外部刺激効果特性の解明

阐明脊髓损伤后运动功能恢复相关的外部刺激效应特征

• 批准号: 22K21240
• 负责人: 上野 里子
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K21240/
• 关键词: 脊髄損傷; 運動機能回復; リハビリテーション; 把持運動; 電気刺激; ウイルストレーサー; 皮質電気刺激

脊髄損傷により損なわれた運動機能に対して、リハビリテーションや大脳皮質への電気刺激など外部から刺激を与えることで、運動機能が回復しうることが知られている。これらの運動機能回復の基盤として、回復過程における神経回路の可塑的な変化が生じることが示唆されている。しかし、外部刺激のどのような特性が運動機能回復をもたらす神経経路の可塑性を誘導しているのかは明らかになっていない。そこで本研究では、脊髄損傷後の神経経路の再編成を誘導するためのトリガーとなる外部刺激を明らかにすることを目的とし、ラットを用いて（１）脊髄損傷モデルの作成、（２）運動機能の評価およびリハビリテーションとしての行動実験、（３）大脳皮質運動野の電気刺激実験、さらには（４）ウイルストレーサーの注入による神経経路の標識という複数の実験を組み合わせることを計画している。これまでに、（１）脊髄への損傷作成において、外科的手術によるラットへの負担を最小限にとどめるために麻酔方法や損傷作成方法を検討し、頚髄C5/6レベルにおける脊髄半切により、想定通り損傷側前肢に麻痺が生じることを確認した。また、（２）ラットに把持運動をトレーニングし、損傷前後の運動機能を評価する準備を整えた。さらに（３）大脳皮質運動野の電気刺激を行うためにラットのサイズに合わせたマイクロECoG電極を入手し、麻酔下でテスト実験を行った。（４）神経経路の標識については、脊髄への逆行性ウイルストレーサーの予備実験を行い、注入領域に投射する神経経路を標識することに成功した。現在、これらの実験を組み合わせるべく準備を進めている。

众所周知，对于脊髓损伤受损的运动功能，可以通过外部刺激（例如康复或电刺激）来恢复运动功能。已经提出，在恢复过程中，神经回路的塑性变化是运动功能恢复的基础。但是，尚不清楚外部刺激的哪些特性诱导导致运动功能恢复的神经途径的可塑性。因此，这项研究旨在澄清脊髓损伤后神经途径的重组的外部刺激，并计划使用大鼠结合多个实验：（1）创建脊髓损伤模型，（2）行为实验作为运动功能评估和康复，（3）通过运动区域中的电动型运动途径在运动区域中进行电动型驱动器，并（4）Neural Neural and Neural and Neural and Neurand and Neuring and and Neuring和Neuring ne Neuring。到目前为止，在（1）造成脊髓损伤中，我们研究了麻醉和损害创造方法，以最大程度地减少由于手术程序而导致的大鼠负担，并确认颈椎C5/6水平的脊髓半畸形会导致受伤的前肢的麻痹。 （2）大鼠接受了抓地力运动的训练，并准备在受伤前后评估运动功能。此外，（3）为了对脑皮质运动区域进行电刺激，获得了根据大鼠尺寸量身定制的微生物电极，并在麻醉下进行了测试实验。 （4）关于神经途径的标记，对脊髓进行了逆行病毒示踪剂进行初步实验，并成功地标记了投射到注射区域的神经途径。当前，正在制定组合这些实验。

项目成果

The corticospinal projections after the motor recovery from spinal cord injury in macaque monkeys

猕猴脊髓损伤运动恢复后的皮质脊髓投射

• 发表时间: 2023
• 作者: 田村真悠;田中浩基;北村岳斗;南角学;谷口匡史;菊池隆幸;眞木崇州;宮本享;高橋良輔;市橋則明;上野里子
• 通讯作者: 上野里子