海馬内細胞のメカニカルストレス応答機構

本研究では頭部に力学的刺激を加え、脳内の細胞が力学的刺激に応答するのか調べ、認知機能に対する効果を調べている。運動が認知機能に効果を持つことが報告されており、運動の接地時に頭部に力学的刺激が加わることから力学的刺激の大きさと脳内細胞の応答の関係性を探索し、認知機能改善・向上に適切な運動強度や期間の確立を目指している。LPS誘発による炎症モデルを用いた短期の実験において力学的刺激による認知機能に対する効果を確認できたが、長期の実験では効果を確認することができなかった。LPSによって炎症を脳内で長期的に誘発する場合、LPSの継続的な投与もしくは短期の実験より多くの量を投与する必要がある。LPSに対する感受性の違いにより死んでしまう個体が多いことや炎症具合にばらつきがあることから別のモデルを検討する必要があると判断した。そこで2022年度は別のモデルとして光血栓法による脳損傷モデルを作成し、力学的刺激の効果を調べることとした。脳損傷後、回復期における適切な刺激で神経回路再編による機能回復が起こるが、回復期以降の慢性期（受傷から28日以降）では機能回復は困難である。受傷後、アストロサイトは反応性アストロサイトに変化し、シナプス形成と刈り込みを行い、神経回路再編に関与する。通常慢性期では反応性アストロサイトによる神経回路再編が起こらないが、慢性期の脳内環境を力学的刺激に応答する状態に変えることが可能かどうか検討している。

本研究では頭部に力学的刺激を加え、脳内の細胞が力学的刺激に応答するのか調べ、認知機能に対する効果を調べている。運動が認知機能に効果を持つことが報告されており、運動の接地時に頭部に力学的刺激が加わることから力学的刺激の大きさと脳内細胞の応答の関係性を探索し、認知機能改善・向上に適切な運動強度や期間の確立を目指している。LPS誘発による炎症モデルを用いた短期の実験において力学的刺激による認知機能に対する効果を確認できたが、長期の実験では効果を確認することができなかった。LPSによって炎症を脳内で長期的に誘発する場合、LPSの継続的な投与もしくは短期の実験より多くの量を投与する必要がある。LPSに対する感受性の違いにより死んでしまう個体が多いことや炎症具合にばらつきがあることから別のモデルを検討する必要があると判断した。そこで2022年度は別のモデルとして光血栓法による脳損傷モデルを作成し、力学的刺激の効果を調べることとした。脳損傷後、回復期における適切な刺激で神経回路再編による機能回復が起こるが、回復期以降の慢性期（受傷から28日以降）では機能回復は困難である。受傷後、アストロサイトは反応性アストロサイトに変化し、シナプス形成と刈り込みを行い、神経回路再編に関与する。通常慢性期では反応性アストロサイトによる神経回路再編が起こらないが、慢性期の脳内環境を力学的刺激に応答する状態に変えることが可能かどうか検討している。